Prinsip teknologi pengeluaran hidrogen air elektrolisis alkali dan status pasaran

Prinsip teknologi pengeluaran hidrogen air elektrolisis alkali dan status pasaran

Teknologi air elektrolisis alkali (ALK): Biasanya larutan kalium hidroksida (KOH) digunakan sebagai elektrolit, membran berliang digunakan sebagai diafragma, dan menggunakan mangkin berasaskan nikel logam bukan mulia. Kelebihan teknologi ini ialah ia matang dan harganya rendah. Ia adalah teknologi elektrolisis air utama.

Struktur elektrolisis: Elektroliser beralkali terutamanya terdiri daripada plat kutub (plat bipolar + bingkai kutub), elektrod pemangkin, diafragma, pengedap dan komponen lain.

Elektrod pemangkin: kebanyakan elektrod yang kini digunakan dalam sel elektrolitik alkali adalah bahan berasaskan nikel. Mereka kebanyakannya diperbuat daripada jaringan nikel tulen dan buih nikel sebagai bahan asas, dan disalut dengan pemangkin menggunakan proses seperti penyemburan, salutan penggelek, dan penyaduran tanpa elektrik untuk meningkatkan kecekapan elektrolisis. Kebanyakan pemangkin adalah pemangkin berasaskan Nikel yang diwakili oleh Raney Nickel atau pemangkin logam berharga, dsb.

Diafragma: Pada mulanya, bahan pemisah asbestos digunakan terutamanya, tetapi pembengkakan asbestos dalam elektrolit beralkali dan kemudaratan asbestos kepada manusia mengakibatkan ia dihapuskan secara beransur-ansur. Pada masa ini, pemisah yang digunakan secara meluas dalam industri ialah pemisah komposit baharu berasaskan polifenilena sulfida (PPS). PPS, sebagai asas, boleh memberikan sokongan fizikal tertentu. Pada masa yang sama, fabrik PPS mempunyai ciri-ciri rintangan haba yang sangat baik, kekuatan mekanikal yang tinggi dan sifat elektrik yang sangat baik. Walau bagaimanapun, hidrofilik bahan PPS adalah lemah, yang akan menyebabkan rintangan dalaman sel elektrolitik menjadi terlalu besar. Oleh itu, PPS kini diubah suai, seperti polimer salutan dan zirkonium oksida untuk membentuk pemisah komposit untuk meningkatkan hidrofiliknya.

Plat kutub: Ia adalah komponen sokongan elektrolisis alkali. Fungsinya adalah untuk menyokong elektrod dan pemisah dan mengalirkan elektrik.

Prinsip kerja: Elektroliser beralkali biasanya menggunakan larutan kalium hidroksida (KOH) 30% atau larutan natrium hidroksida (NaOH) 25% sebagai elektrolit. Di bawah tindakan arus terus, molekul air mengalami tindak balas pengurangan evolusi hidrogen di katod. Gas hidrogen dan ion hidroksil dihasilkan. Ion hidroksida melalui bahan pemisah di bawah tindakan medan elektrik, mencapai anod, dan kehilangan elektron untuk menjana oksigen dan air.

Sistem pengeluaran hidrogen air elektrolitik terutamanya termasuk elektrolisis dan sistem tambahan BOP:

Sistem tambahan BOP terdiri daripada peralatan bekalan kuasa (bekalan kuasa, pengubah, penerus, dll.), peralatan pengasingan & pengeringan dan penulenan gas-cecair dan peralatan lain.

Secara amnya, kos sistem pengeluaran hidrogen air elektrolisis alkali terdiri daripada: elektrolisis (50%), peralatan elektrik (15%), peralatan pengasingan gas, pengeringan dan penulenan (15%), dan peralatan lain (20%).

Dalam elektrolisis, pemasangan diafragma dan elektrod (57%), pemasangan tindanan & plat hujung (10%), plat bipolar (7%), komponen kecil (4%), lapisan struktur (14%), dan lapisan penghantaran berliang ( 8%) adalah komponen utama elektrolisis.