Sa alkaline electrolyzer hydrogen proseso ng produksyon, kung paano gawin ang aparato tumakbo matatag na operasyon, bilang karagdagan sa kalidad ng electrolyzer mismo, kung saan ang lihiya sirkulasyon halaga ng setting ay din ng isang mahalagang kadahilanan ng impluwensya.
Kamakailan, sa Safety Production Technology Exchange Meeting ng China Industrial Gases Association Hydrogen Professional Committee, ibinahagi ni Huang Li, ang pinuno ng Hydrogen Water Electrolysis Hydrogen Operation and Maintenance Program, ang aming karanasan sa setting ng volume ng sirkulasyon ng hydrogen at lye sa aktwal na pagsubok at proseso ng operasyon at pagpapanatili.
Ang sumusunod ay ang orihinal na papel.
——————
Sa ilalim ng background ng pambansang diskarte sa dual-carbon, ang Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd, na naging dalubhasa sa produksyon ng hydrogen sa loob ng 25 taon at ang unang nasangkot sa larangan ng enerhiya ng hydrogen, ay nagsimulang palawakin ang pagbuo ng teknolohiya at kagamitan ng berdeng hydrogen, kabilang ang disenyo ng mga runner ng tangke ng electrolysis, pagmamanupaktura ng kagamitan, electrode plating, pati na rin ang pagsusuri at operasyon at pagpapanatili ng tangke ng electrolysis.
IsaPrinsipyo sa Paggawa ng Alkaline Electrolyzer
Sa pamamagitan ng pagpasa ng isang direktang kasalukuyang sa pamamagitan ng isang electrolyzer na puno ng electrolyte, ang mga molekula ng tubig ay electrochemically reacted sa electrodes at decomposed sa hydrogen at oxygen. Upang mapahusay ang conductivity ng electrolyte, ang pangkalahatang electrolyte ay isang may tubig na solusyon na may konsentrasyon na 30% potassium hydroxide o 25% sodium hydroxide.
Ang electrolyzer ay binubuo ng ilang mga electrolytic cell. Ang bawat electrolysis chamber ay binubuo ng cathode, anode, diaphragm at electrolyte. Ang pangunahing pag-andar ng diaphragm ay upang maiwasan ang pagpasok ng gas. Sa ibabang bahagi ng electrolyzer mayroong isang karaniwang inlet at outlet, ang itaas na bahagi ng gas-liquid mixture ng alkali at oxy-alkali flow channel. Naipasa sa isang tiyak na boltahe ng direktang kasalukuyang, kapag ang boltahe ay lumampas sa theoretical decomposition boltahe ng tubig 1.23v at thermal neutral boltahe 1.48V sa itaas ng isang tiyak na halaga, ang elektrod at ang likidong interface redox reaksyon ay nangyayari, ang tubig ay nabulok sa hydrogen at oxygen.
Dalawa Paano ang lihiya ay circulated
1️⃣Hydrogen, Oxygen Side Lye Mixed Cycle
Sa ganitong paraan ng sirkulasyon, ang lye ay pumapasok sa lye circulation pump sa pamamagitan ng connecting pipe sa ilalim ng hydrogen separator at oxygen separator, at pagkatapos ay pumapasok sa cathode at anode chambers ng electrolyzer pagkatapos ng paglamig at pag-filter. Ang mga bentahe ng halo-halong sirkulasyon ay simpleng istraktura, maikling proseso, mababang gastos, at maaaring matiyak ang parehong laki ng sirkulasyon ng lihiya sa cathode at anode chamber ng electrolyzer; ang kawalan ay na sa isang banda, ito ay maaaring makaapekto sa kadalisayan ng hydrogen at oxygen, at sa kabilang banda, maaari itong maging sanhi ng antas ng hydrogen-oxygen separator na wala sa pagsasaayos, na maaaring magresulta sa pagtaas ng panganib ng paghahalo ng hydrogen-oxygen. Sa kasalukuyan, ang hydrogen-oxygen side ng lye mixing cycle ang pinakakaraniwang proseso.
2️⃣Paghiwalayin ang sirkulasyon ng hydrogen at oxygen side lye
Ang paraan ng sirkulasyon na ito ay nangangailangan ng dalawang lye circulation pump, ibig sabihin, dalawang panloob na sirkulasyon. Ang lihiya sa ilalim ng hydrogen separator ay dumadaan sa hydrogen-side circulation pump, pinalamig at sinasala, at pagkatapos ay pumapasok sa cathode chamber ng electrolyzer; ang lihiya sa ilalim ng oxygen separator ay dumadaan sa oxygen-side circulation pump, pinalamig at sinasala, at pagkatapos ay pumapasok sa anode chamber ng electrolyzer. Ang bentahe ng independiyenteng sirkulasyon ng lihiya ay ang hydrogen at oxygen na ginawa ng electrolysis ay may mataas na kadalisayan, pisikal na pag-iwas sa panganib ng paghahalo ng hydrogen at oxygen separator; ang kawalan ay ang istraktura at proseso ay kumplikado at magastos, at kinakailangan din upang matiyak ang pagkakapare-pareho ng rate ng daloy, ulo, kapangyarihan at iba pang mga parameter ng mga bomba sa magkabilang panig, na nagpapataas ng pagiging kumplikado ng operasyon, at inilalagay ang pangangailangan ng pagkontrol sa katatagan ng magkabilang panig ng system.
Tatlong Impluwensiya ng circulating flow rate ng lye sa produksyon ng hydrogen sa pamamagitan ng electrolytic water at working condition ng electrolyzer
1️⃣Sobrang sirkulasyon ng lihiya
（1）Epekto sa kadalisayan ng hydrogen at oxygen
Dahil ang hydrogen at oxygen ay may isang tiyak na solubility sa lye, ang dami ng sirkulasyon ay masyadong malaki upang ang kabuuang halaga ng dissolved hydrogen at oxygen ay tumaas at pumapasok sa bawat silid na may lihiya, na nagiging sanhi ng kadalisayan ng hydrogen at oxygen upang mabawasan sa labasan ng electrolyzer; ang dami ng sirkulasyon ay masyadong malaki kaya ang oras ng pagpapanatili ng hydrogen at oxygen liquid separator ay masyadong maikli, at ang gas na hindi pa ganap na pinaghihiwalay ay ibinalik sa loob ng electrolyzer na may lye, na nakakaapekto sa kahusayan ng electrochemical reaction ng electrolyzer at ang kadalisayan ng hydrogen at oxygen, at higit pa Ito ay makakaapekto sa kahusayan ng electrochemical reaction sa electrolyzer at ang kakayahan ng oxygen at oxygen sa kadalisayan ng hydrogen. dehydrogenate at deoxygenate, na nagreresulta sa hindi magandang epekto ng hydrogen at oxygen purification at nakakaapekto sa kalidad ng mga produkto.
（2） Epekto sa temperatura ng tangke
Sa ilalim ng kondisyon na ang temperatura ng labasan ng lye cooler ay nananatiling hindi nagbabago, ang sobrang daloy ng lye ay mag-aalis ng mas maraming init mula sa electrolyzer, na nagiging sanhi ng pagbaba ng temperatura ng tangke at pagtaas ng kapangyarihan.
（3）Epekto sa kasalukuyang at boltahe
Ang labis na sirkulasyon ng lihiya ay makakaapekto sa katatagan ng kasalukuyang at boltahe. Ang labis na daloy ng likido ay makagambala sa normal na pagbabagu-bago ng kasalukuyang at boltahe, na nagiging sanhi ng kasalukuyang at boltahe na hindi madaling patatagin, na nagiging sanhi ng mga pagbabago sa kondisyon ng pagtatrabaho ng rectifier cabinet at transpormer, at sa gayon ay nakakaapekto sa produksyon at kalidad ng hydrogen.
（4）Nadagdagang pagkonsumo ng enerhiya
Ang labis na sirkulasyon ng lihiya ay maaari ring humantong sa pagtaas ng pagkonsumo ng enerhiya, pagtaas ng mga gastos sa pagpapatakbo at pagbawas ng kahusayan sa enerhiya ng system. Higit sa lahat sa pagtaas ng pantulong na paglamig ng tubig panloob na sistema ng sirkulasyon at panlabas na sirkulasyon ng spray at fan, pinalamig na pagkarga ng tubig, atbp., Upang ang pagkonsumo ng kuryente ay tumaas, ang kabuuang pagkonsumo ng enerhiya ay tumaas.
（5）Maging sanhi ng pagkabigo ng kagamitan
Ang sobrang sirkulasyon ng lye ay nagpapataas ng load sa lye circulation pump, na tumutugma sa pagtaas ng daloy ng daloy, presyon at pagbabago ng temperatura sa electrolyzer, na nakakaapekto naman sa mga electrodes, diaphragms at gasket sa loob ng electrolyzer, na maaaring humantong sa mga malfunction o pinsala ng kagamitan, at pagtaas ng workload para sa pagpapanatili at pagkumpuni.
2️⃣Masyadong maliit ang sirkulasyon ng lihiya
（1）Epekto sa temperatura ng tangke
Kapag ang circulating volume ng lye ay hindi sapat, ang init sa electrolyzer ay hindi maaalis sa oras, na nagreresulta sa pagtaas ng temperatura. Ang mataas na temperatura na kapaligiran ay gumagawa ng puspos na presyon ng singaw ng tubig sa bahagi ng gas na tumaas at ang nilalaman ng tubig ay tumaas. Kung ang tubig ay hindi ma-condensed nang sapat, ito ay madaragdagan ang pasanin ng sistema ng paglilinis at makakaapekto sa epekto ng paglilinis, at makakaapekto rin ito sa epekto at tagal ng buhay ng katalista at adsorbent.
（2）Epekto sa buhay ng diaphragm
Ang patuloy na mataas na temperatura na kapaligiran ay magpapabilis sa pagtanda ng dayapragm, ang pagganap nito ay bumaba o kahit na masira, madaling maging sanhi ng dayapragm sa magkabilang panig ng hydrogen at oxygen mutual permeability, na nakakaapekto sa kadalisayan ng hydrogen at oxygen. Kapag ang isa't isa paglusot malapit sa mas mababang limitasyon ng pagsabog upang ang posibilidad ng electrolyzer panganib lubhang nadagdagan. Kasabay nito, ang patuloy na mataas na temperatura ay magdudulot din ng pinsala sa pagtagas sa sealing gasket, na magpapaikli sa buhay ng serbisyo nito.
（3）Epekto sa mga electrodes
Kung ang nagpapalipat-lipat na halaga ng lihiya ay masyadong maliit, ang gas na ginawa ay hindi maaaring umalis nang mabilis sa aktibong sentro ng elektrod, at ang kahusayan ng electrolysis ay apektado; kung ang elektrod ay hindi maaaring ganap na makipag-ugnay sa lihiya upang isagawa ang electrochemical reaction, bahagyang discharge abnormality at dry burning ay magaganap, accelerating ang pagpapadanak ng catalyst sa elektrod.
（4）Epekto sa boltahe ng cell
Ang dami ng lye na nagpapalipat-lipat ay masyadong maliit, dahil ang mga bula ng hydrogen at oxygen na nabuo sa aktibong sentro ng elektrod ay hindi maaaring alisin sa oras, at ang dami ng mga dissolved gas sa electrolyte ay tumataas, na nagiging sanhi ng pagtaas sa boltahe ng maliit na silid at pagtaas ng pagkonsumo ng kuryente.
Apat na Paraan para sa pagtukoy ng pinakamainam na rate ng daloy ng sirkulasyon ng lihiya
Upang malutas ang mga problema sa itaas, kinakailangang gumawa ng kaukulang mga hakbang, tulad ng regular na pagsuri sa sistema ng sirkulasyon ng lihiya upang matiyak ang normal na operasyon nito; pagpapanatili ng magandang kondisyon ng pagwawaldas ng init sa paligid ng electrolyzer; at pagsasaayos ng mga operating parameter ng electrolyzer, kung kinakailangan, upang maiwasan ang paglitaw ng masyadong malaki o masyadong maliit na dami ng sirkulasyon ng lihiya.
Ang pinakamainam na rate ng daloy ng sirkulasyon ng lye ay kailangang matukoy batay sa mga partikular na teknikal na parameter ng electrolyzer, tulad ng laki ng electrolyzer, bilang ng mga silid, presyon ng pagpapatakbo, temperatura ng reaksyon, pagbuo ng init, konsentrasyon ng lye, lye cooler, hydrogen-oxygen separator, kasalukuyang density, kadalisayan ng gas at iba pang mga kinakailangan, tibay ng kagamitan at piping at iba pang mga kadahilanan.
Mga Dimensyon ng Teknikal na Parameter：
mga sukat 4800x2240x2281mm
kabuuang timbang 40700Kg
Epektibong laki ng silid 1830, Bilang ng mga silid 238个
Electrolyzer kasalukuyang density 5000A/m²
operating pressure 1.6Mpa
temperatura ng reaksyon 90 ± 5 ℃
Isang set ng electrolyzer product hydrogen volume 1300Nm³/h
Oxygen ng Produkto 650Nm³/h
direktang kasalukuyang n13100A, dc boltahe 480V
Lye Cooler Φ700x4244mm
lugar ng pagpapalitan ng init 88.2m²
Hydrogen at oxygen separator Φ1300x3916mm
oxygen separator Φ1300x3916mm
Potassium hydroxide solution na konsentrasyon 30%
Purong water resistance value >5MΩ·cm
Relasyon sa pagitan ng potassium hydroxide solution at electrolyzer:
Gumawa ng purong tubig na conductive, maglabas ng hydrogen at oxygen, at alisin ang init. Ang cooling water flow ay ginagamit upang kontrolin ang temperatura ng lye upang ang temperatura ng electrolyzer reaction ay relatibong stable, at ang heat generation ng electrolyzer at ang cooling water flow ay ginagamit upang tumugma sa heat balance ng system upang makamit ang pinakamahusay na kondisyon sa pagtatrabaho at ang pinaka-energy-saving operating parameters.
Batay sa aktwal na operasyon:
Kontrol ng dami ng sirkulasyon ng lye sa 60m³/h，
Ang daloy ng paglamig ng tubig ay bubukas sa humigit-kumulang 95%，
Ang temperatura ng reaksyon ng electrolyzer ay kinokontrol sa 90°C sa buong pagkarga，
Ang pinakamabuting kalagayan na electrolyzer DC power consumption ay 4.56 kWh/Nm³H₂.
limabuod
Upang buod, ang dami ng sirkulasyon ng lihiya ay isang mahalagang parameter sa proseso ng produksyon ng hydrogen sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig, na nauugnay sa kadalisayan ng gas, boltahe ng silid, temperatura ng electrolyzer at iba pang mga parameter. Angkop na kontrolin ang circulating volume sa 2~4 times/h/min ng lye replacement sa tangke. Sa pamamagitan ng epektibong pagkontrol sa dami ng sirkulasyon ng lye, sinisiguro nito ang matatag at ligtas na operasyon ng water electrolysis hydrogen production equipment sa mahabang panahon.
Sa proseso ng produksyon ng hydrogen sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig sa alkaline electrolyzer, ang pag-optimize ng mga parameter ng kondisyon ng pagtatrabaho at disenyo ng electrolyzer runner, na sinamahan ng materyal ng elektrod at pagpili ng materyal na dayapragm ay ang susi upang mapataas ang kasalukuyang, bawasan ang boltahe ng tangke at makatipid ng pagkonsumo ng enerhiya.
——Makipag-ugnayan sa Amin——
Tel: +86 028 6259 0080
Fax: +86 028 6259 0100
E-mail: tech@allygas.com
Oras ng post: Ene-09-2025
