알칼리 전해질 수소 생산 과정에서, 어떻게 장치를 안정적인 작동을 실행, 전해질 자체의 품질 외에도,이 설정의 점액 순환량은 또한 중요한 영향을 미치는 요소입니다..

최근 중국산업가스협회 수소 전문위원회의 안전 생산 기술 교환 회의에서수소물 전해질 수소운전 및 유지보수 프로그램 책임자, 실제 테스트 및 운영 및 유지 보수 프로세스에서 수소 및 용액 순환 부피 설정에 대한 경험을 공유했습니다.

다음은 원본 문서입니다.

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국가 이중 탄소 전략의 배경에서 Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd는25년 동안 수소 생산에 특화된 회사입니다. 수소 에너지 분야에 처음으로 참여한 회사입니다., 친환경 수소 기술 및 장비의 개발을 확장하기 시작했습니다. 전해질 탱크 런너의 설계, 장비 제조, 전극 접착,전기분석 탱크 시험 및 운영 및 유지보수.

하나알칼리 일렉트로라이저 작동 원리

전해질로 가득 찬 전해질기를 통해 직류를 통과시킴으로써, 물 분자는 전극에 전기 화학적으로 반응하여 수소와 산소로 분해됩니다.전해질의 전도도를 높이기 위해, 일반 전해질은 30% 칼륨 하이드록산 또는 25% 나트륨 하이드록산의 농도를 가진 수분 용액입니다.

전해질기는 여러 전해질 세포로 구성되어 있습니다. 각 전해질 방은 카토드, 애노드, 대막 및 전해질로 구성됩니다.대막의 주요 기능은 가스 침투를 방지하는 것입니다전해질의 하단 부분에는 알칼리 및 옥시 알칼리 흐름 채널의 가스 액체 혼합물의 상단 부분인 공통 입구와 출구가 있습니다.일정한 전압의 DC로 전달, 전압이 물의 이론적 분해 전압 1.23v와 열 중성 전압 1.48V를 특정 값 이상으로 초과하면 전극과 액체 인터페이스 redox 반응이 발생합니다.물은 수소와 산소로 분해됩니다..

두 번째, 비료가 어떻게 유통되는지

수소, 산소 사이드 라이 혼합 사이클

이 형태의 순환에서, 류는 수소 분리기와 산소 분리기의 바닥에 있는 연결 파이프를 통해 류 순환 펌프로 들어갑니다.그리고 냉각 및 필터링 후 전해질기의 감도 및 안도 방으로 들어갑니다.혼합 순환의 장점은 간단한 구조, 짧은 과정, 저렴한 비용이며, 전해질의 카토드 및 안도 챔버에 같은 크기의 용액 순환을 보장 할 수 있습니다.단점은 한편으로는, 그것은 수소와 산소의 순도에 영향을 줄 수 있으며 다른 한편으로는 수소-산소 분리기의 레벨이 조정되지 않을 수 있습니다.수소-산소 혼합의 위험을 증가시킬 수 있습니다.현재, 수소-산소 쪽은 가장 일반적인 과정입니다.

2️~수소와 산소 부류의 분리 순환

이 형태의 순환에는 두 개의 수분 순환 펌프, 즉 두 개의 내부 순환이 필요합니다. 수소 분리기의 바닥에 있는 수분이 수소 측 순환 펌프를 통과합니다.냉각 및 필터링, 그리고 그 다음 전해질의 카토드 방으로 들어갑니다. 산소 분리기의 바닥에 있는 염분이 산소 측 순환 펌프를 통과하고 냉각되고 필터링됩니다.그리고 그 다음에는 전해질의 애노드 챔버로 들어갑니다류의 독립적인 순환의 장점은 전해질로 생성된 수소와 산소가 고순도이며, 물리적으로 수소와 산소 분리기를 혼합하는 위험을 피한다는 것입니다.단점은 구조와 과정이 복잡하고 비용이 많이 든다는 것입니다., 또한 두쪽의 펌프의 흐름 속도, 머리, 힘 및 기타 매개 변수의 일관성을 보장해야합니다. 이는 작업을 복잡하게 만듭니다.그리고 시스템의 양쪽의 안정성을 제어하는 요구 사항을 제시합니다.

3 전해질 수로 인한 수소 생산과 전해질기의 작동 조건에 대한 순환 침의 흐름 속도의 영향

1️ 류의 과도한 순환

(1) 수소와 산소 순도에 미치는 영향

수소와 산소는 류에 특정 용해성을 가지고 있기 때문에,순환 부피가 너무 커서 용해 된 수소와 산소의 총 양이 증가하고 매방에 침과 함께 들어갑니다., 이는 전해질의 출구에서 수소와 산소의 순도가 감소하도록 만듭니다.순환 부피가 너무 커서 수소와 산소 액체 분리기의 보유 시간은 너무 짧습니다., 그리고 완전히 분리되지 않은 가스는 류와 함께 전해질의 내부로 다시 가져옵니다.이는 전해질제의 전기 화학 반응의 효율성과 수소와 산소의 순수성에 영향을 미친다.이것은 전해질제에서 전기 화학 반응의 효율성과 수소와 산소의 순수성에 영향을 줄 것입니다.그리고 수소 및 산소 정화 장비의 탈수소화 및 산소화 능력에 영향을 미칩니다., 수소와 산소 정화의 효과가 떨어지고 제품의 품질에 영향을 미칩니다.

(2) 탱크 온도에 미치는 영향

류 냉각기의 출구 온도가 변하지 않는 조건에서, 너무 많은 류 흐름은 전해질에서 더 많은 열을 빼앗을 것입니다.탱크의 온도가 떨어지고 전력이 증가하도록 만듭니다..

(3) 전류와 전압에 미치는 영향

과도한 용액 순환은 전류와 전압의 안정성에 영향을 줄 것입니다. 과도한 액체 흐름은 전류와 전압의 정상적인 변동을 방해 할 것입니다.전류와 전압이 쉽게 안정되지 않도록 만드는, 수소 생산 및 품질에 영향을 미치는 직렬 장치 캐비닛과 트랜스포머의 작동 상태의 변동을 유발합니다.

(4) 에너지 소비 증가

과도한 점액 순환은 또한 에너지 소비 증가, 운영 비용 증가 및 시스템 에너지 효율 감소로 이어질 수 있습니다.주로 보조 냉각 물 내부 순환 시스템 및 외부 순환 스프레이 및 팬 증가, 냉각 물 부하 등으로 전력 소비가 증가하면 전체 에너지 소비가 증가합니다.

(5) 장비 고장 때문

과도한 점액 순환은 점액 순환 펌프의 부하를 증가시킵니다. 이는 전해질 장치의 증가 된 흐름 속도, 압력 및 온도 변동에 대응합니다.이것은 전극에 영향을 미칩니다., 변막 및 전해질제 내부 가착제, 장비의 고장 또는 손상을 초래할 수 있으며 유지 보수 및 수리 작업 부하의 증가.

2️ 류 순환량이 너무 작다

(1) 탱크 온도에 미치는 영향

순환 용량의 류가 충분하지 않을 때, 전해질 장치의 열은 시간 내에 제거 될 수 없으며, 그 결과 온도가 상승합니다.높은 온도 환경은 가스 단계의 물의 포화 증기 압력이 상승하고 물 함량이 증가합니다.물이 충분히 응축 될 수 없다면 정화 시스템의 부하를 증가시키고 정화 효과에 영향을 줄 것입니다.또한 촉매와 흡수제의 효과와 수명에도 영향을 줄 것입니다..

(2) 디아프라그마 수명에 미치는 영향

지속적인 고온 환경은 대막의 노화를 가속화시키고 성능이 떨어지거나 찢어질 수도 있습니다.수소와 산소 상호 투과성의 양쪽의 대막을 쉽게, 수소와 산소의 순수성에 영향을 미칩니다. 폭발의 하단 한계에 가까운 상호 침투 때문에 전해질 위험의 확률이 크게 증가합니다.지속적인 높은 온도는 또한 밀폐 밀폐에 누출 손상을 일으킬 것입니다., 그 사용 수명을 단축합니다.

(3) 전극에 미치는 영향

순환하는 점액이 너무 작으면 생성 된 기체는 전극의 활성 중심부를 빨리 떠날 수 없으며 전해질효율이 영향을 받습니다.전극이 전기 화학 반응을 수행하기 위해 점액과 완전히 접촉할 수 없다면, 부분 배열 이상과 건조 연소가 발생하여 전극에 촉매의 분출을 가속화합니다.

(4) 셀 전압에 미치는 영향

전극의 활성 중심에서 생성된 수소와 산소 거품이 시간에 따라 제거되지 않기 때문에 순환하는 점액은 너무 작습니다.그리고 전해질에 녹은 기체의 양은 증가작은 방의 전압을 증가시키고 전력 소비를 증가시킵니다.

최적의 침수 순환 흐름 속도를 결정하는 네 가지 방법

위의 문제들을 해결하기 위해, 수분 순환 시스템을 정기적으로 검사하여 정상 작동을 보장하는 것과 같은 적절한 조치를 취해야합니다.전기분석기 주변에서 좋은 열 분산 조건을 유지합니다.· 그리고 너무 큰 또는 너무 작은 용량의 점액 순환의 발생을 피하기 위해 필요한 경우 전해질의 작동 매개 변수를 조정합니다.

최적의 침수 순환 흐름은 전해질 장치의 크기, 방의 수, 작동 압력,반응 온도, 열 발생, 용암 농도, 용암 냉각기, 수소-산소 분리기, 전류 밀도, 가스 순수성 및 기타 요구 사항, 장비 및 파이프 내구성 및 기타 요소.

기술 매개 변수 크기:

크기 4800x2240x2281mm

전체 무게 40700Kg

실제 방 크기는 1830개, 방 수는 238개

전기분석기 전류 밀도 5000A/m2

작동 압력 1.6Mpa

반응 온도 90°C±5°C

전해질제품의 단일 세트 수소 용량 1300Nm3/h

제품 산소 650Nm3/h

직류 n13100A、DC 전압 480V

라이트 냉각기 Φ700x4244mm

열 교환면적 88.2m2

수소와 산소 분리기 Φ1300x3916mm

산소 분리기 Φ1300x3916mm

칼륨 하이드록시드 용액 농도 30%

순수 물 저항 값 > 5MΩ·cm

칼륨 하이드록시드 용액과 전해질 사이의 관계:

순수한 물을 전도성으로 만들고 수소와 산소를 배출하고 열을 제거합니다.냉각 물 흐름은 전해질 반응의 온도가 상대적으로 안정적으로 유지 될 수 있도록 점액 온도를 제어하는 데 사용됩니다., and the heat generation of the electrolyzer and the cooling water flow are used to match the heat balance of the system to achieve the best working condition and the most energy-saving operating parameters.

실제 운영에 근거해서:

60m3/h의 Lye 순환 부피 조절

냉각수 흐름은 약 95%로 열립니다.

전기분석기의 반응 온도는 완전한 부하에서 90°C로 제어됩니다.

최적 상태 전해질자 DC 전력 소비는 4.56 kWh/Nm3H2입니다.

5개요약

요약하자면, 물 전해질로 수소 생산 과정의 중요한 매개 변수인 침의 순환 부피는 가스 순수, 챔버 전압,전기분석기 온도 및 다른 매개 변수탱크에서 순환 부피를 2 ~ 4 번 / h / min 로 조절하는 것이 적절합니다.수분 전해질 수소 생산 장비의 안정적이고 안전한 작동을 오랫동안 보장합니다..

알칼리 전기분석기에서 물 전해질로 수소 생산 과정, 작동 조건 매개 변수 최적화 및 전기분석기 러너 설계전극 물질과 대막 물질 선택과 결합하여 전류를 증가시키는 열쇠입니다, 탱크 전압을 줄이고 에너지 소비를 절약합니다.