Fil-proċess tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-elettrolizzatur alkalin, kif tagħmel l-apparat jaħdem b'mod stabbli, minbarra l-kwalità tal-elettrolizzatur innifsu, fejn l-ammont ta' ċirkolazzjoni tal-lisċiva tal-issettjar huwa wkoll fattur ta' influwenza importanti.
Riċentement, fil-Laqgħa tal-Iskambju tat-Teknoloġija tal-Produzzjoni tas-Sigurtà tal-Kumitat Professjonali tal-Idroġenu tal-Assoċjazzjoni tal-Gassijiet Industrijali taċ-Ċina, Huang Li, il-kap tal-Programm ta' Operazzjoni u Manutenzjoni tal-Idroġenu, Elettroliżi tal-Ilma u l-Ilma, qasam l-esperjenza tagħna dwar l-issettjar tal-volum taċ-ċirkolazzjoni tal-idroġenu u l-lisċiva fil-proċess attwali tal-ittestjar u t-tħaddim u l-manutenzjoni.
Dan li ġej huwa d-dokument oriġinali.
——————
Fl-isfond tal-istrateġija nazzjonali b'karbonju doppju, Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd, li ilha speċjalizzata fil-produzzjoni tal-idroġenu għal 25 sena u kienet l-ewwel waħda li involviet ruħha fil-qasam tal-enerġija tal-idroġenu, bdiet tespandi l-iżvilupp tat-teknoloġija u t-tagħmir tal-idroġenu ekoloġiku, inkluż id-disinn ta' runners tat-tankijiet tal-elettroliżi, il-manifattura tat-tagħmir, il-kisi tal-elettrodi, kif ukoll l-ittestjar u t-tħaddim u l-manutenzjoni tat-tankijiet tal-elettroliżi.
WieħedPrinċipju ta' Ħidma tal-Elettrolizzatur Alkalin
Billi tgħaddi kurrent dirett minn elettrolizzatur mimli b'elettrolit, il-molekuli tal-ilma jirreaġixxu elettrokimikament fuq l-elettrodi u jiddekomponu f'idroġenu u ossiġnu. Sabiex tittejjeb il-konduttività tal-elettrolit, l-elettrolit ġenerali huwa soluzzjoni akwea b'konċentrazzjoni ta' 30% idrossidu tal-potassju jew 25% idrossidu tas-sodju.
L-elettrolizzatur jikkonsisti f'diversi ċelloli elettrolitiċi. Kull kamra tal-elettroliżi tikkonsisti minn katodu, anodu, dijaframma u elettrolit. Il-funzjoni ewlenija tad-dijaframma hija li tipprevjeni l-penetrazzjoni tal-gass. Fil-parti t'isfel tal-elettrolizzatur hemm dħul u ħruġ komuni, u fil-parti ta' fuq hemm kanal tal-fluss tat-taħlita tal-gass-likwidu ta' alkali u ossi-alkali. Meta jgħaddi minn ċertu vultaġġ ta' kurrent dirett, meta l-vultaġġ jaqbeż il-vultaġġ teoretiku tad-dekompożizzjoni tal-ilma ta' 1.23v u l-vultaġġ termali newtrali ta' 1.48V 'il fuq minn ċertu valur, isseħħ reazzjoni redox bejn l-elettrodu u l-interfaċċja tal-likwidu, fejn l-ilma jiġi dekompost f'idroġenu u ossiġnu.
Tnejn Kif tiġi ċċirkolata l-lisċiva
1️⃣Idroġenu, Ossiġnu Side Lye Ċiklu Mħallat
F'din il-forma ta' ċirkolazzjoni, il-lisċiva tidħol fil-pompa taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva permezz tal-pajp li jgħaqqad fil-qiegħ tas-separatur tal-idroġenu u s-separatur tal-ossiġnu, u mbagħad tidħol fil-kompartimenti tal-katodu u tal-anodu tal-elettrolizzatur wara t-tkessiħ u l-iffiltrar. Il-vantaġġi taċ-ċirkolazzjoni mħallta huma struttura sempliċi, proċess qasir, spiża baxxa, u tista' tiżgura l-istess daqs ta' ċirkolazzjoni tal-lisċiva fil-kompartimenti tal-katodu u tal-anodu tal-elettrolizzatur; l-iżvantaġġ huwa li minn naħa waħda, tista' taffettwa l-purità tal-idroġenu u l-ossiġnu, u min-naħa l-oħra, tista' tikkawża li l-livell tas-separatur tal-idroġenu-ossiġnu ma jkunx aġġustat, li jista' jirriżulta f'riskju akbar ta' taħlit tal-idroġenu-ossiġnu. Fil-preżent, in-naħa tal-idroġenu-ossiġnu taċ-ċiklu tat-taħlit tal-lisċiva hija l-aktar proċess komuni.
2️⃣Ċirkolazzjoni separata tal-lixiva tal-ġenb tal-idroġenu u l-ossiġnu
Din il-forma ta' ċirkolazzjoni teħtieġ żewġ pompi taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva, jiġifieri żewġ ċirkolazzjonijiet interni. Il-lisċiva fil-qiegħ tas-separatur tal-idroġenu tgħaddi mill-pompa taċ-ċirkolazzjoni tan-naħa tal-idroġenu, titkessaħ u tiġi ffiltrata, u mbagħad tidħol fil-kamra tal-katodu tal-elettrolizzatur; il-lisċiva fil-qiegħ tas-separatur tal-ossiġnu tgħaddi mill-pompa taċ-ċirkolazzjoni tan-naħa tal-ossiġnu, titkessaħ u tiġi ffiltrata, u mbagħad tidħol fil-kamra tal-anodu tal-elettrolizzatur. Il-vantaġġ taċ-ċirkolazzjoni indipendenti tal-lisċiva huwa li l-idroġenu u l-ossiġnu prodotti mill-elettroliżi huma ta' purità għolja, u b'hekk jiġi evitat fiżikament ir-riskju li jitħalltu s-separatur tal-idroġenu u l-ossiġnu; l-iżvantaġġ huwa li l-istruttura u l-proċess huma kkumplikati u għaljin, u huwa wkoll meħtieġ li tiġi żgurata l-konsistenza tar-rata tal-fluss, ir-ras, il-qawwa u parametri oħra tal-pompi fuq iż-żewġ naħat, li żżid il-kumplessità tal-operazzjoni, u tressaq ir-rekwiżit li tiġi kkontrollata l-istabbiltà taż-żewġ naħat tas-sistema.
Tliet Influwenzi tar-rata tal-fluss taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva fuq il-produzzjoni tal-idroġenu permezz ta' ilma elettrolitiku u l-kundizzjoni tax-xogħol tal-elettrolizzatur
1️⃣Ċirkolazzjoni eċċessiva ta' lixxiva
(1) Effett fuq il-purità tal-idroġenu u l-ossiġnu
Minħabba li l-idroġenu u l-ossiġnu għandhom ċerta solubilità fil-lisċiva, il-volum taċ-ċirkolazzjoni huwa kbir wisq sabiex l-ammont totali ta' idroġenu u ossiġnu maħlul jiżdied u jidħol f'kull kamra bil-lisċiva, li jikkawża li l-purità tal-idroġenu u l-ossiġnu titnaqqas fl-iżbokk tal-elettrolizzatur; il-volum taċ-ċirkolazzjoni huwa kbir wisq sabiex il-ħin ta' żamma tas-separatur tal-likwidu tal-idroġenu u l-ossiġnu jkun qasir wisq, u l-gass li ma jkunx ġie separat kompletament jinġieb lura fl-intern tal-elettrolizzatur bil-lisċiva, li jaffettwa l-effiċjenza tar-reazzjoni elettrokimika tal-elettrolizzatur u l-purità tal-idroġenu u l-ossiġnu, u aktar minn hekk Dan se jaffettwa l-effiċjenza tar-reazzjoni elettrokimika fl-elettrolizzatur u l-purità tal-idroġenu u l-ossiġnu, u jaffettwa aktar il-kapaċità tat-tagħmir tal-purifikazzjoni tal-idroġenu u l-ossiġnu li jiddeidroġena u jiddeossiġena, li jirriżulta f'effett fqir tal-purifikazzjoni tal-idroġenu u l-ossiġnu u jaffettwa l-kwalità tal-prodotti.
(2) Effett fuq it-temperatura tat-tank
Bil-kundizzjoni li t-temperatura tal-ħruġ tal-apparat li jkessaħ il-lisċiva tibqa' l-istess, wisq fluss ta' lisċiva se jneħħi aktar sħana mill-elettrolizzatur, u b'hekk it-temperatura tat-tank tinżel u l-qawwa tiżdied.
(3) Effett fuq il-kurrent u l-vultaġġ
Iċ-ċirkolazzjoni eċċessiva tal-lisċiva taffettwa l-istabbiltà tal-kurrent u l-vultaġġ. Il-fluss eċċessiv tal-likwidu jinterferixxi mal-varjazzjoni normali tal-kurrent u l-vultaġġ, u jikkawża li l-kurrent u l-vultaġġ ma jiġux stabbilizzati faċilment, u b'hekk jikkawża varjazzjonijiet fil-kundizzjoni tax-xogħol tal-kabinett tar-rettifikatur u t-transformer, u b'hekk jaffettwa l-produzzjoni u l-kwalità tal-idroġenu.
(4) Żieda fil-konsum tal-enerġija
Iċ-ċirkolazzjoni eċċessiva tal-lisċiva tista' twassal ukoll għal żieda fil-konsum tal-enerġija, żieda fl-ispejjeż operattivi u tnaqqis fl-effiċjenza enerġetika tas-sistema. Prinċipalment fiż-żieda tas-sistema awżiljarja ta' ċirkolazzjoni interna tal-ilma tat-tkessiħ u l-isprej u l-fann taċ-ċirkolazzjoni esterna, it-tagħbija tal-ilma mkessaħ, eċċ., sabiex il-konsum tal-enerġija jiżdied, il-konsum totali tal-enerġija jiżdied.
(5) Jikkawża ħsara fit-tagħmir
Iċ-ċirkolazzjoni eċċessiva tal-lisċiva żżid it-tagħbija fuq il-pompa taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva, li tikkorrispondi għal żieda fir-rata tal-fluss, il-pressjoni u l-varjazzjonijiet fit-temperatura fl-elettrolizzatur, li min-naħa tagħha taffettwa l-elettrodi, id-dijaframmi u l-gaskits ġewwa l-elettrolizzatur, li jistgħu jwasslu għal malfunzjonamenti jew ħsarat fit-tagħmir, u żieda fl-ammont ta' xogħol għall-manutenzjoni u t-tiswija.
2️⃣Ċirkolazzjoni tal-lisċiva żgħira wisq
(1) Effett fuq it-temperatura tat-tank
Meta l-volum taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva ma jkunx biżżejjed, is-sħana fl-elettrolizzatur ma tistax titneħħa fil-ħin, u dan jirriżulta f'żieda fit-temperatura. L-ambjent b'temperatura għolja jikkawża li l-pressjoni tal-fwar saturat tal-ilma fil-fażi tal-gass tiżdied u l-kontenut tal-ilma jiżdied. Jekk l-ilma ma jkunx jista' jiġi kkondensat biżżejjed, dan iżid il-piż tas-sistema ta' purifikazzjoni u jaffettwa l-effett tal-purifikazzjoni, u jaffettwa wkoll l-effett u l-ħajja tal-katalist u l-assorbent.
(2) Impatt fuq il-ħajja tad-dijaframma
Ambjent ta' temperatura għolja kontinwa jaċċelera t-tixjiħ tad-dijaframma, iwassal għal tnaqqis fil-prestazzjoni tagħha jew saħansitra ksur, u jikkawża permeabilità reċiproka tal-idroġenu u l-ossiġnu fuq iż-żewġ naħat tad-dijaframma, u dan jaffettwa l-purità tal-idroġenu u l-ossiġnu. Meta l-infiltrazzjoni reċiproka tkun qrib il-limitu t'isfel, il-probabbiltà ta' splużjoni tal-elettrolizzatur tiżdied ħafna. Fl-istess ħin, it-temperatura għolja kontinwa tikkawża wkoll ħsara minn tnixxija lill-gasket tas-siġillar, u tqassar il-ħajja tas-servizz tiegħu.
(3) Effett fuq l-elettrodi
Jekk l-ammont ta' lissika li tiċċirkola jkun żgħir wisq, il-gass prodott ma jistax jitlaq miċ-ċentru attiv tal-elettrodu malajr, u l-effiċjenza tal-elettroliżi tiġi affettwata; jekk l-elettrodu ma jistax jikkuntattja kompletament il-lissika biex iwettaq ir-reazzjoni elettrokimika, isseħħ anormalità ta' skariku parzjali u ħruq niexef, li jaċċelera t-twaqqigħ tal-katalist fuq l-elettrodu.
(4) Effett fuq il-vultaġġ taċ-ċellula
L-ammont ta' lixxiva li tiċċirkola huwa żgħir wisq, għaliex il-bżieżaq tal-idroġenu u l-ossiġnu ġġenerati fiċ-ċentru attiv tal-elettrodu ma jistgħux jitneħħew fil-ħin, u l-ammont ta' gassijiet maħlula fl-elettrolit jiżdied, u jikkawża żieda fil-vultaġġ tal-kompartiment żgħir u żieda fil-konsum tal-enerġija.
Erba' Metodi biex tiġi ddeterminata r-rata ottimali tal-fluss taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva
Biex jiġu solvuti l-problemi msemmija hawn fuq, huwa meħtieġ li jittieħdu miżuri korrispondenti, bħal pereżempju li jiġu ċċekkjati regolarment is-sistema taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva biex jiġi żgurat it-tħaddim normali tagħha; li jinżammu kundizzjonijiet tajbin ta' dissipazzjoni tas-sħana madwar l-elettrolizzatur; u li jiġu aġġustati l-parametri tat-tħaddim tal-elettrolizzatur, jekk meħtieġ, sabiex jiġi evitat li jkun hemm volum kbir wisq jew żgħir wisq ta' ċirkolazzjoni tal-lisċiva.
Ir-rata ottimali tal-fluss taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva teħtieġ li tiġi ddeterminata abbażi ta' parametri tekniċi speċifiċi tal-elettrolizzatur, bħad-daqs tal-elettrolizzatur, in-numru ta' kmamar, il-pressjoni operattiva, it-temperatura tar-reazzjoni, il-ġenerazzjoni tas-sħana, il-konċentrazzjoni tal-lisċiva, l-apparat li jkessaħ il-lisċiva, is-separatur tal-idroġenu-ossiġnu, id-densità tal-kurrent, il-purità tal-gass u rekwiżiti oħra, id-durabbiltà tat-tagħmir u l-pajpijiet u fatturi oħra.
Parametri Tekniċi Dimensjonijiet:
daqsijiet 4800x2240x2281mm
piż totali 40700Kg
Daqs effettiv tal-kamra 1830, Numru ta' kmamar 238
Densità tal-kurrent tal-elettrolizzatur 5000A/m²
pressjoni operattiva 1.6Mpa
temperatura ta' reazzjoni 90℃±5℃
Sett wieħed ta' prodott tal-elettrolizzatur volum ta' idroġenu 1300Nm³/h
Ossiġnu tal-Prodott 650Nm³/h
kurrent dirett n13100A, vultaġġ DC 480V
Cooler tal-Lissiva Φ700x4244mm
żona ta' skambju tas-sħana 88.2m²
Separatur tal-idroġenu u l-ossiġnu Φ1300x3916mm
separatur tal-ossiġnu Φ1300x3916mm
Konċentrazzjoni tas-soluzzjoni tal-idrossidu tal-potassju 30%
Valur ta' reżistenza għall-ilma pur >5MΩ·cm
Relazzjoni bejn is-soluzzjoni tal-idrossidu tal-potassju u l-elettrolizzatur:
Agħmel l-ilma pur konduttiv, toħroġ l-idroġenu u l-ossiġnu, u tneħħi s-sħana. Il-fluss tal-ilma tat-tkessiħ jintuża biex jikkontrolla t-temperatura tal-lisċiva sabiex it-temperatura tar-reazzjoni tal-elettrolizzatur tkun relattivament stabbli, u l-ġenerazzjoni tas-sħana tal-elettrolizzatur u l-fluss tal-ilma tat-tkessiħ jintużaw biex jaqblu mal-bilanċ tas-sħana tas-sistema biex jinkisbu l-aħjar kundizzjoni tax-xogħol u l-aktar parametri operattivi li jiffrankaw l-enerġija.
Ibbażat fuq operazzjonijiet attwali:
Kontroll tal-volum taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva f'60m³/h,
Il-fluss tal-ilma tat-tkessiħ jiftaħ b'madwar 95%,
It-temperatura tar-reazzjoni tal-elettrolizzatur hija kkontrollata għal 90°C b'tagħbija sħiħa,
Il-konsum tal-enerġija DC tal-elettrolizzatur f'kundizzjoni ottimali huwa ta' 4.56 kWh/Nm³H₂.
Ħamsasommarju
Fil-qosor, il-volum taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva huwa parametru importanti fil-proċess tal-produzzjoni tal-idroġenu permezz tal-elettroliżi tal-ilma, li huwa relatat mal-purità tal-gass, il-vultaġġ tal-kamra, it-temperatura tal-elettrolizzatur u parametri oħra. Huwa xieraq li l-volum taċ-ċirkolazzjoni jiġi kkontrollat b'2 ~ 4 darbiet/siegħa/min ta' sostituzzjoni tal-lisċiva fit-tank. Billi jiġi kkontrollat b'mod effettiv il-volum taċ-ċirkolazzjoni tal-lisċiva, dan jiżgura t-tħaddim stabbli u sikur tat-tagħmir tal-produzzjoni tal-idroġenu bl-elettroliżi tal-ilma għal perjodu twil ta' żmien.
Fil-proċess tal-produzzjoni tal-idroġenu permezz tal-elettroliżi tal-ilma f'elettrolizzatur alkalin, l-ottimizzazzjoni tal-parametri tal-kundizzjoni tax-xogħol u d-disinn tar-runner tal-elettrolizzatur, flimkien mal-għażla tal-materjal tal-elettrodu u l-materjal tad-dijaframma huma kruċjali biex tiżdied il-kurrent, jitnaqqas il-vultaġġ tat-tank u jiġi ffrankat il-konsum tal-enerġija.
——Ikkuntattjana——
Tel: +86 028 6259 0080
Faks: +86 028 6259 0100
E-mail: tech@allygas.com
Ħin tal-posta: 09 ta' Jannar 2025
