Yn it produksjeproses fan wetterstof fan 'e alkaline elektrolyser, hoe't it apparaat in stabile operaasje kin útfiere, neist de kwaliteit fan 'e elektrolyser sels, wêryn't de hoemannichte loogsirkulaasje fan 'e ynstelling ek in wichtige ynfloedfaktor is.
Koartlyn, op 'e Safety Production Technology Exchange Meeting fan' e China Industrial Gases Association Hydrogen Professional Committee, dielde Huang Li, it haad fan it Hydrogen Water Electrolysis Hydrogen Operation and Maintenance Program, ús ûnderfining mei it ynstellen fan wetterstof- en loogsirkulaasjevolume yn it eigentlike test- en operaasje- en ûnderhâldsproses.
It folgjende is it orizjinele papier.
———————
Under de eftergrûn fan 'e nasjonale dûbele koalstofstrategy is Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd, dat al 25 jier spesjalisearre is yn wetterstofproduksje en de earste wie dy't belutsen rekke by it mêd fan wetterstofenerzjy, begûn mei it útwreidzjen fan 'e ûntwikkeling fan griene wetterstoftechnology en apparatuer, ynklusyf it ûntwerp fan elektrolysetankrinners, apparatuerproduksje, elektrodeplating, lykas testen en operaasje en ûnderhâld fan elektrolysetanks.
IenAlkalyske elektrolyzer wurkprinsipe
Troch in gelijkstroom troch in elektrolyzer fol mei elektrolyt te lieden, wurde wettermolekulen elektrogemysk reagearre op 'e elektroden en ûntbûn yn wetterstof en soerstof. Om de gelieding fan 'e elektrolyt te ferbetterjen, is de algemiene elektrolyt in wetterige oplossing mei in konsintraasje fan 30% kaliumhydrokside of 25% natriumhydrokside.
De elektrolyser bestiet út ferskate elektrolytyske sellen. Elke elektrolysekeamer bestiet út in katode, anode, diafragma en elektrolyt. De wichtichste funksje fan it diafragma is it foarkommen fan gaspermeaasje. Yn it ûnderste diel fan 'e elektrolyser is in mienskiplike ynlaat en útlaat, it boppeste diel fan it streamkanaal foar it gas-floeistofmingsel fan alkali en oxy-alkali. Troch in bepaalde spanning fan gelijkstroom trochjûn, as de spanning de teoretyske ûntbiningsspanning fan wetter 1.23V en de termyske neutrale spanning 1.48V boppe in bepaalde wearde oerskriuwt, fynt de redoksreaksje plak tusken de elektrode en de floeistof, wêrby't wetter ûntbûn wurdt yn wetterstof en soerstof.
Twa Hoe't de loog sirkulearre wurdt
1️⃣Mingde syklus fan wetterstof, soerstofside loog
Yn dizze foarm fan sirkulaasje komt de loog yn 'e loogsirkulaasjepomp fia de ferbiningspipe oan 'e ûnderkant fan 'e wetterstofskieder en soerstofskieder, en komt dan yn 'e katode- en anodekeamers fan 'e elektrolyser nei it koeljen en filterjen. De foardielen fan mingde sirkulaasje binne ienfâldige struktuer, koart proses, lege kosten, en kin soargje foar deselde grutte fan loogsirkulaasje yn 'e katode- en anodekeamers fan 'e elektrolyser; it neidiel is dat it oan 'e iene kant de suverens fan wetterstof en soerstof beynfloedzje kin, en oan 'e oare kant kin it feroarsaakje dat it nivo fan 'e wetterstof-soerstofskieder net goed oanpast is, wat kin resultearje yn in ferhege risiko op wetterstof-soerstofminging. Op it stuit is de wetterstof-soerstofkant fan 'e loogmingsyklus it meast foarkommende proses.
2️⃣Aparte sirkulaasje fan wetterstof- en soerstofside loog
Dizze foarm fan sirkulaasje fereasket twa loogsirkulaasjepompen, dus twa ynterne sirkulaasjes. De loog oan 'e ûnderkant fan' e wetterstofskieder giet troch de wetterstofkant-sirkulaasjepomp, wurdt ôfkuolle en filtere, en komt dan yn 'e katodekeamer fan' e elektrolyser; de loog oan 'e ûnderkant fan' e soerstofskieder giet troch de soerstofkant-sirkulaasjepomp, wurdt ôfkuolle en filtere, en komt dan yn 'e anodekeamer fan' e elektrolyser. It foardiel fan ûnôfhinklike sirkulaasje fan loog is dat de wetterstof en soerstof produsearre troch elektrolyse fan hege suverens binne, wêrtroch it risiko fan mingen fan wetterstof en soerstofskieder fysyk foarkommen wurdt; it neidiel is dat de struktuer en it proses yngewikkeld en djoer binne, en it is ek needsaaklik om de konsistinsje fan 'e streamsnelheid, druk, krêft en oare parameters fan' e pompen oan beide kanten te garandearjen, wat de kompleksiteit fan 'e operaasje fergruttet, en de eask stelt om de stabiliteit fan beide kanten fan it systeem te kontrolearjen.
Trije Ynfloed fan sirkulearjende streamsnelheid fan loog op wetterstofproduksje troch elektrolytysk wetter en wurkomstannichheden fan elektrolyser
1️⃣Oermjittige sirkulaasje fan loog
(1) Effekt op wetterstof- en soerstofsuverens
Omdat wetterstof en soerstof in bepaalde oplosberens hawwe yn 'e loog, is it sirkulaasjevolume te grut, sadat de totale hoemannichte oploste wetterstof en soerstof tanimt en mei de loog yn elke keamer komt, wat derfoar soarget dat de suverens fan wetterstof en soerstof yn 'e útgong fan' e elektrolyser fermindere wurdt; it sirkulaasjevolume is te grut, sadat de hâldtiid fan 'e wetterstof- en soerstoffloeistofskieder te koart is, en it gas dat net folslein skieden is, wurdt mei de loog werombrocht yn it ynterieur fan' e elektrolyser, wat ynfloed hat op 'e effisjinsje fan' e elektrogemyske reaksje fan 'e elektrolyser en de suverens fan wetterstof en soerstof, en fierder sil dit ynfloed hawwe op 'e effisjinsje fan' e elektrogemyske reaksje yn 'e elektrolyser en de suverens fan wetterstof en soerstof, en fierder ynfloed hawwe op it fermogen fan wetterstof- en soerstofsuveringsapparatuer om te dehydrogenearjen en te deoxygenearjen, wat resulteart yn in min effekt fan wetterstof- en soerstofsuvering en ynfloed hat op 'e kwaliteit fan produkten.
(2) Effekt op tanktemperatuer
Under de betingst dat de útgongstemperatuer fan 'e loogkoeler net feroaret, sil tefolle loogstream mear waarmte fan 'e elektrolyser ôfnimme, wêrtroch't de tanktemperatuer sakket en it fermogen tanimt.
(3) Ynfloed op stroom en spanning
Oermjittige sirkulaasje fan loog sil ynfloed hawwe op de stabiliteit fan stroom en spanning. Oermjittige floeistofstream sil de normale fluktuaasje fan 'e stroom en spanning hinderje, wêrtroch't de stroom en spanning net maklik stabilisearre wurde kinne, wat fluktuaasjes yn 'e wurkomstannichheden fan' e gelijkrichterkast en transformator feroarsaket, en sadwaande de produksje en kwaliteit fan wetterstof beynfloedet.
(4) Ferhege enerzjyferbrûk
Oermjittige loogsirkulaasje kin ek liede ta ferhege enerzjyferbrûk, ferhege eksploitaasjekosten en fermindere enerzjy-effisjinsje fan it systeem. Benammen yn 'e ferheging fan it ynterne sirkulaasjesysteem fan it ekstra koelwetter en eksterne sirkulaasjespuit en fentilator, kâldwetterlast, ensfh., sadat it enerzjyferbrûk tanimt, it totale enerzjyferbrûk tanimt.
(5) Feroarsaakje apparatuerfalen
Oermjittige loogsirkulaasje fergruttet de lading op 'e loogsirkulaasjepomp, wat oerienkomt mei ferhege streamsnelheid, druk- en temperatuerfluktuaasjes yn 'e elektrolyzer, wat op syn beurt ynfloed hat op 'e elektroden, membranen en pakkingen yn 'e elektrolyzer, wat kin liede ta storingen of skea oan apparatuer, en in tanimming fan 'e wurkdruk foar ûnderhâld en reparaasje.
2️⃣Loogsirkulaasje te lyts
(1) Ynfloed op tanktemperatuer
As it sirkulearjende folume fan loog net genôch is, kin de waarmte yn 'e elektrolyser net op 'e tiid fuorthelle wurde, wat resulteart yn in temperatuerferheging. De hege temperatueromjouwing soarget derfoar dat de verzadigde dampdruk fan wetter yn 'e gasfaze omheech giet en it wettergehalte tanimt. As it wetter net genôch kondinsearre wurde kin, sil dit de lêst fan it suveringssysteem ferheegje en it suveringseffekt beynfloedzje, en it sil ek ynfloed hawwe op it effekt en de libbensdoer fan 'e katalysator en it adsorbens.
(2) Ynfloed op 'e libbensduur fan it diafragma
In oanhâldende hege temperatuer sil de ferâldering fan it diafragma fersnelle, wêrtroch't de prestaasjes ôfnimme of sels brekke, wêrtroch't it diafragma maklik de ûnderlinge permeabiliteit fan wetterstof en soerstof oan beide kanten feroarsaket, wat de suverens fan wetterstof en soerstof beynfloedet. As de ûnderlinge ynfiltraasje tichtby de ûndergrins fan 'e eksploazje komt, nimt de kâns op gefaar troch de elektrolyzer sterk ta. Tagelyk sil de oanhâldende hege temperatuer ek lekkage feroarsaakje oan 'e ôfsluting, wêrtroch't de libbensdoer koarter wurdt.
(3) Effekt op elektroden
As de sirkulearjende hoemannichte loog te lyts is, kin it produsearre gas it aktive sintrum fan 'e elektrode net fluch ferlitte, en wurdt de elektrolyse-effisjinsje beynfloede; as de elektrode net folslein kontakt meitsje kin mei de loog om de elektrogemyske reaksje út te fieren, sil der in abnormale dielde ûntlading en droege ferbaarning foarkomme, wêrtroch't de katalysator op 'e elektrode fersneld wurdt.
(4) Ynfloed op selspanning
De hoemannichte loog dy't sirkulearret is te lyts, om't de wetterstof- en soerstofbellen dy't generearre wurde yn it aktive sintrum fan 'e elektrode net op 'e tiid fuorthelle wurde kinne, en de hoemannichte oploste gassen yn 'e elektrolyt nimt ta, wêrtroch't de spanning fan 'e lytse keamer tanommen wurdt en it enerzjyferbrûk tanommen wurdt.
Fjouwer metoaden foar it bepalen fan optimale loogsirkulaasjestreamsnelheid
Om de boppesteande problemen op te lossen, is it needsaaklik om oerienkommende maatregels te nimmen, lykas it regelmjittich kontrolearjen fan it loogsirkulaasjesysteem om syn normale wurking te garandearjen; it behâlden fan goede waarmteôffieromstannichheden om de elektrolyser hinne; en it oanpassen fan de wurkingsparameters fan 'e elektrolyser, as nedich, om it foarkommen fan in te grut of te lyts folume loogsirkulaasje.
De optimale sirkulaasjestream fan loog moat bepaald wurde op basis fan spesifike technyske parameters fan 'e elektrolyzer, lykas de grutte fan 'e elektrolyzer, it oantal keamers, de wurkdruk, de reaksjetemperatuer, de waarmteopwekking, de konsintraasje fan loog, de koeler, de wetterstof-soerstofskieder, de stroomtichtens, de suverens fan it gas en oare easken, de duorsumens fan apparatuer en piipliedingen en oare faktoaren.
Technyske parameters Ofmjittings:
maten 4800x2240x2281mm
totaal gewicht 40700 kg
Effektive keamergrutte 1830, oantal keamers 238
Elektrolyzerstroomtichtens 5000A/m²
wurkdruk 1.6Mpa
reaksjetemperatuer 90 ℃ ± 5 ℃
Ien set fan elektrolyzerprodukt wetterstofvolume 1300Nm³/o
Produkt Soerstof 650Nm³/oere
gelijkstroom n13100A, gelijkspanning 480V
Loogkoeler Φ700x4244mm
waarmtewikselingsgebiet 88.2m²
Wetterstof- en soerstofskieder Φ1300x3916mm
soerstofskieder Φ1300x3916mm
Konsintraasje fan kaliumhydrokside-oplossing 30%
Wearde fan suver wetterresistinsje >5MΩ·cm
Relaasje tusken kaliumhydrokside-oplossing en elektrolyser:
Meitsje suver wetter geliedend, bring wetterstof en soerstof nei bûten, en nim waarmte ôf. De koelwetterstream wurdt brûkt om de loogtemperatuer te kontrolearjen, sadat de temperatuer fan 'e elektrolyserreaksje relatyf stabyl is, en de waarmtegeneraasje fan 'e elektrolyser en de koelwetterstream wurde brûkt om de waarmtebalâns fan it systeem te oerienkommen om de bêste wurkomstannichheden en de meast enerzjybesparjende wurkparameters te berikken.
Basearre op werklike operaasjes:
Loogsirkulaasjefolumekontrôle op 60m³/oere,
De stream fan koelwetter iepenet op sawat 95%,
De reaksjetemperatuer fan 'e elektrolyser wurdt kontroleare op 90 °C by folsleine lading,
It optimale gelijkstroomferbrûk fan 'e elektrolyser is 4,56 kWh/Nm³H₂.
Fiifgearfetsje
Gearfetsjend is it sirkulaasjevolume fan loog in wichtige parameter yn it proses fan wetterstofproduksje troch wetterelektrolyse, dy't relatearre is oan gasreinheid, keamerspanning, elektrolysertemperatuer en oare parameters. It is passend om it sirkulaasjevolume te kontrolearjen op 2~4 kear/oere/min loogferfanging yn 'e tank. Troch it effektyf kontrolearjen fan it sirkulaasjevolume fan loog, wurdt de stabile en feilige wurking fan wetterstofproduksjeapparatuer foar wetterelektrolyse foar in lange perioade garandearre.
Yn it wetterstofproduksjeproses troch wetterelektrolyse yn in alkaline elektrolyzer binne optimalisaasje fan wurkomstannichhedenparameters en it ûntwerp fan 'e elektrolyzerrunner, kombineare mei de seleksje fan elektrodemateriaal en diafragmamateriaal, de kaai om de stroom te ferheegjen, de tankspanning te ferminderjen en enerzjyferbrûk te besparjen.
--Kontakt mei ús opnimme--
Tel: +86 028 6259 0080
Faks: +86 028 6259 0100
E-mail: tech@allygas.com
Pleatsingstiid: Jan-09-2025
