Sebagai industri kimia asas yang menghasilkan klorin (Cl2) dan soda kaustik (NaOH), nilai hidrogen yang dihasilkan sebagai hasil sampingan klor-alkali Industri ini semakin dikenali. Berbanding dengan elektrolisis air khusus untuk pengeluaran hidrogen, hasil sampingan hidrogen klor-alkali adalah lebih rendah kosnya, tetapi ia mengandungi sejumlah kecil bendasing seperti klorin, oksigen dan nitrogen, sekali gus mengehadkan penggunaannya dengan ketara. Berikut ialah perbandingan terperinci perbezaan teknologi antara pengeluaran hidrogen klor-alkali membran pertukaran ion dan pengeluaran hidrogen elektrolisis air alkali (AWE), yang memberi tumpuan kepada tiga dimensi teras: prinsip elektrolisis, bahan elektrod dan bahan membran.
Dengan peningkatan kepentingan dan perkembangan pesat tenaga hidrogen hijau, yang paling banyak digunakan elektrolisis air alkali Teknologi penghasilan hidrogen (AWE), manakala penghasilan hidrogen klor-alkali dan penghasilan hidrogen klor-alkali tergolong dalam sistem elektrolisis alkali, berbeza dengan ketara dalam mekanisme penghasilan hidrogen terasnya. Perbandingan terperinci berikut:
| Dimensi Perbandingan | Pengeluaran Hidrogen Klor-Alkali | Elektrolisis Air Alkali untuk Pengeluaran Hidrogen |
| Sifat Sistem | Alkali | Alkali |
| Reaksi Teras | Anod: Tindak Balas Evolusi Klorin (CER) Katod: Tindak Balas Evolusi Hidrogen (HER) | Anod: Tindak Balas Evolusi Oksigen (OER) Katod: Tindak Balas Evolusi Hidrogen (HER) |
| Komponen Teras | Elektrolisis, Membran Pertukaran Kation, Elektrod | Elektrolisis, Diafragma, Elektrolit, Elektrod |
| Medium Anolit | Larutan Natrium Klorida (NaCl) Tepu | Elektrolit Alkali (larutan KOH 20%~30%) |
| Medium Katolit | Larutan NaOH Cair (lebih kurang 30% mengikut jisim) | Elektrolit Alkali (larutan KOH 20%~30% |
| Pembawa Caj | Na⁺ (berhijrah melalui membran pertukaran kation) | OH⁻ (berhijrah melalui diafragma) |
| Tindak Balas Katod | H⁺ diturunkan kepada H₂; Na⁺ bergabung dengan OH⁻ untuk membentuk NaOH, yang secara beransur-ansur memekatkan | H⁺ diturunkan kepada H₂; Na⁺ bergabung dengan OH⁻ untuk membentuk NaOH, yang secara beransur-ansur memekatkan |
| Reaksi Anod | Cl⁻ dioksidakan kepada Cl₂ | OH⁻ dioksidakan kepada O₂ dan elektron |
| Struktur Elektrolisis | Reka bentuk (membran) jurang sifar bipolar | Reka bentuk (membran) jurang sifar bipolar |
Elektrod merupakan tapak teras tindak balas elektrolisis, dan pemilihan serta pengubahsuaian bahan pemangkin (terutamanya bahan pemangkin logam mulia) pada permukaannya secara langsung menentukan prestasi elektrod, jangka hayat elektrolisis dan tahap penggunaan tenaga. Perbandingan terperinci perbezaan bahan elektrod antara kedua-dua teknologi adalah seperti berikut:
| Dimensi Perbandingan | Elektrolisis Klor-Alkali (Anod/Katod) | Elektrolisis Air Alkali (AWE, Anod/Katod) | Sebab-sebab Teras Perbezaan |
| Persekitaran Operasi | Anod: Berasid kuat (sistem Cl⁻), 80~90°C; Katod: Beralkali kuat | Seluruh sistem sangat beralkali, 60-90°C | Anod klor-alkali memerlukan rintangan kakisan klorin; AWE memerlukan rintangan kakisan alkali di seluruh |
| Bahan Substrat Anod | Substrat Titanium (Ti) | Substrat nikel (Ni) | Ti tahan kakisan klorin dan mempunyai kekonduksian yang baik; Ni tahan kakisan alkali dan mempunyai kos yang lebih rendah |
| Salutan Pemangkin Anod | RuO₂ + IrO₂ oksida campuran (DSA) | RuO₂ + IrO₂ oksida campuran (DSA) | Klor-alkali memberi tumpuan kepada aktiviti Tindak Balas Evolusi Klorin (CER); AWE memberi tumpuan kepada aktiviti Tindak Balas Evolusi Oksigen (OER) dan kestabilan alkali |
| Bahan Substrat Katod | Jaring Ni / Jaring tenunan dawai Ni | Bahan berasaskan Ni (Ni mesh, Ni buih, Ni felt, dll.) | Ni mempunyai kestabilan yang jauh lebih baik dalam alkali kuat berbanding keluli karbon, sesuai untuk elektrolisis membran pertukaran ion dan keadaan alkali tinggi. |
| Salutan Pemangkin Katod | Ni-S, Ni-Co, Raney Ni (tiada logam berharga) | Aloi logam bukan berharga (Ni-S, Ni-Co, Ni-Mo, dll.) | Kedua-duanya bertujuan untuk mengurangkan potensi berlebihan Tindak Balas Evolusi Hidrogen (HER); AWE lebih menekankan kos rendah dan muatan logam berharga yang rendah |
| Ketumpatan Arus Operasi | Anod: 5000~6000 A/m² | Anod: 2000-4000 A/m² | Teknologi DSA klor-alkali sudah matang; AWE telah menyaksikan penemuan baharu dalam elektrod/diafragma, meningkatkan ketumpatan arus dengan ketara |
| Dimensi perbandingan | Elektrolisis Klor-Alkali (Anod/Katod) | Elektrolisis Air Alkali (Anod/Katod AWE) | Sebab-sebab Teras untuk Perbezaan |
| Matlamat Prestasi Teras | Evolusi klorin yang rendah, rintangan kakisan klorin, jangka hayat yang panjang, kecekapan klorin yang tinggi | Evolusi oksigen/hidrogen yang rendah, rintangan kakisan alkali, kos rendah, kebolehsuaian ketumpatan arus yang tinggi | Teras klor-alkali ialah penghasilan klorin/kaustik yang cekap; teras AWE ialah penghasilan hidrogen dan pengurangan penggunaan tenaga yang cekap |
| Logik Kawalan Kos | Bergantung pada teknologi salutan logam berharga (Ru/Ir) yang matang, mengurangkan kos melalui skala | Memberi tumpuan kepada pemuatan logam berharga yang rendah, penggantian logam bukan berharga dan elektrod dwifungsi untuk memudahkan struktur | AWE lebih sensitif terhadap kos, perlu mengimbangi prestasi dengan kos aplikasi berskala besar |
3. Perbandingan Bahan Membran untuk Penghasilan Hidrogen Klor-alkali dan Penghasilan Hidrogen Elektrolisis Air Alkali:
Bahan membran merupakan komponen utama dalam elektrolisis, yang memisahkan anod dan katod, dan membolehkan pemindahan cas dan pemisahan produk. Disebabkan oleh perbezaan dalam tindak balas teras dan media, bahan membran yang digunakan dalam kedua-dua teknologi ini berbeza dengan ketara dari segi jenis, fungsi dan prestasi: industri klor-alkali terutamanya menggunakan membran pertukaran kation, manakala pengeluaran hidrogen elektrolisis air alkali terutamanya menggunakan membran diafragma. Perbandingan terperinci adalah seperti berikut:
| Dimensi Perbandingan | Membran Pertukaran Kation Industri Klor-Alkali | Diafragma Elektrolisis Air Alkali (untuk AWE) |
| Senario Aplikasi Teras | Elektrolisis klor-alkali (elektrolisis NaCl untuk penghasilan Cl₂, NaOH, H₂) | Elektrolisis air alkali (elektrolit KOH untuk penghasilan hidrogen) |
| Jenis / Struktur Membran | Membran pertukaran kation komposit dua lapisan asid perfluorosulfonik (PFSA) + asid perfluorokarboksilik (PFCA) | Awal: Diafragma asbestos → Fabrik tenunan PPS → Diafragma komposit (PPS + ZrO₂ / lapisan polisulfon) |
| Kumpulan Fungsian Teras | Kumpulan asid sulfonik (-SO₃⁻), kumpulan asid karboksilik (-COO⁻) | Tiada kumpulan pertukaran ion (penghalang fizikal berliang); salutan membran komposit meningkatkan hidrofilikiti |
| Prinsip Kerja | Membenarkan penghijrahan berarah Na⁺ dan kation lain, menyekat resapan balik Cl⁻ | Memisahkan anod dan katod secara fizikal, membenarkan OH⁻/air melaluinya |
| dan OH⁻, menghalang tindak balas antara Cl₂ dan NaOH | melalui, menghalang resapan silang H₂/O₂ | |
| Bahan/Sistem Perwakilan | Membran komposit perfluorosulfonik/asid karboksilik (dengan jaringan pengukuhan PTFE) | Fabrik diafragma PPS, diafragma komposit PPS+ZrO₂, membran mikropori polisulfon |
| Kelebihan Teras | Kecekapan semasa ≥96%, penggunaan tenaga yang rendah, ketulenan produk ≥99.5%, kurang pencemaran, hayat perkhidmatan 3-5 tahun | Kos rendah, rintangan alkali yang baik, kekuatan mekanikal yang tinggi, hayat perkhidmatan membran komposit ≥5 tahun, rintangan suhu tinggi sehingga 110°C |
| Kelemahan/Cabaran Utama | Halangan teknikal yang tinggi, mahal, rintangan yang lemah terhadap bendasing (cth., Ca²⁺, Mg²⁺) | Diafragma tradisional: impedans tinggi, kebolehtelapan hidrogen tinggi; membran komposit: salutan mudah tertanggal, ketahanan yang lemah |
| Kematangan Perindustrian | Perindustrian matang, teknologi arus perdana global | Perindustrian matang, PPS tradisional matang |
Kedua-dua elektrolisis klor-alkali dan elektrolisis air alkali untuk penghasilan hidrogen merupakan teknologi elektrolisis yang matang. Perbezaannya dalam sifat sistem, komponen teras dan sasaran prestasi berpunca daripada tujuan reka bentuk yang berbeza: elektrolisis klor-alkali memberi tumpuan kepada penghasilan klorin dan soda kaustik, dengan hidrogen sebagai hasil sampingan; elektrolisis air alkali bertujuan untuk menghasilkan hidrogen berketulenan tinggi dengan cekap dan pada kos yang rendah. Berlatarbelakangkan perkembangan pesat industri tenaga hidrogen, kedua-dua teknologi ini boleh belajar daripada pengalaman masing-masing dalam bahan elektrod, bahan membran dan struktur elektrolisis. Melalui penyepaduan dan inovasi teknologi, diharapkan prestasi kedua-dua elektrolisis dapat dioptimumkan lagi, kos pengeluaran dan penggunaan tenaga dapat dikurangkan, dan pembangunan teknologi pengeluaran hidrogen elektrolitik dan industri tenaga hidrogen yang berkualiti tinggi dapat digalakkan.
Soalan Lazim:
1. Siapakah kita?
Kami berpangkalan di Anhui, China, bermula dari tahun 2011, menjual ke Asia Tenggara, Amerika Utara, Eropah Timur, Asia Selatan.
2. Bolehkah anda menyesuaikan kuasa atau voltan yang dinilai?
Ya, menyesuaikan produk boleh diterima.
3. Mengapa anda perlu membeli daripada kami dan bukan daripada pembekal lain?
Kami mempunyai pasukan penyelidikan dan pembangunan teknikal profesional yang berpengalaman. Keupayaan pemadanan sistem kawalan/R&D dan keupayaan kawalan kualiti. Kelebihan harga dibawa oleh keupayaan integrasi rantaian bekalan.