щелочтуу электролизер суутек өндүрүү процессинде, электролизердин өзүнүн сапатынан тышкары, аппараттын туруктуу иштешин кантип жасоо керек, мында орнотуунун лай айлануу көлөмү да маанилүү таасир этүүчү фактор болуп саналат.
Жакында Кытай өнөр жай газдары ассоциациясынын Суутек профессионалдык комитетинин коопсуздук өндүрүш технологиясы алмашуу жыйынында, Суутек суусунун электролизинин суутектин эксплуатациялоо жана тейлөө программасынын жетекчиси Хуанг Ли, иш жүзүндө сыноо жана эксплуатациялоо жана тейлөө процессинде суутек жана лай айлануу көлөмүн орнотуу боюнча тажрыйбабыз менен бөлүштү.
Төмөндө оригиналдуу кагаз болуп саналат.
——————
25 жылдан бери суутек өндүрүүгө адистешкен жана суутек энергетикасы тармагына биринчилерден болуп кирген Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd улуттук кош көмүртүү стратегиясынын алкагында жашыл суутек технологиясын жана жабдууларын өнүктүрүүнү, анын ичинде электролиздик цистерналарды долбоорлоону, жабдууларды өндүрүүнү, электрод менен жабууну, ошондой эле резервуарларды сыноо жана эксплуатациялоону кеңейтүүнү баштады.
БирАлкалиндик электролизердин иштөө принциби
Электролит менен толтурулган электролизер аркылуу туруктуу ток өткөрүү менен суу молекулалары электроддордо электрохимиялык реакцияга кирип, суутек менен кычкылтекке ажырайт. Электролиттин өткөргүчтүгүн жогорулатуу үчүн жалпы электролит 30% калий гидроксиди же 25% натрий гидроксидинин концентрациясы бар суудагы эритме болуп саналат.
Электролизатор бир нече электролиттик клеткалардан турат. Ар бир электролиз камерасы катод, анод, диафрагма жана электролиттен турат. Диафрагманын негизги милдети - газдын өтүшүнө жол бербөө. Электролизатордун ылдыйкы бөлүгүндө жалпы кирүүчү жана чыгуучу, жогорку бөлүгүндө щелоч жана кычкыл-щелоч агымынын газ-суюктук аралашма каналы бар. Туруктуу токтун белгилүү чыңалуусуна өтүп, чыңалуу суунун теориялык ажыроо чыңалуусунан 1,23в жана термикалык нейтралдуу чыңалуудан 1,48В белгилүү бир чоңдуктан ашканда, электрод менен суюктуктун интерфейси редокс реакциясы пайда болуп, суу суутек менен кычкылтекке ажырайт.
Эки Сөөктүн кантип айланышы
1️⃣Суутек, кычкылтек тараптагы лай аралаш цикл
Циркуляциянын бул формасында лай суутек сепараторунун жана кычкылтек сепараторунун түбүндөгү туташтыргыч түтүк аркылуу лайдын циркуляциялык насосуна, андан соң муздатуудан жана чыпкалоодон кийин электролизердин катоддук жана аноддук камераларына кирет. Аралаш циркуляциянын артыкчылыктары жөнөкөй түзүлүшү, кыска процесси, арзандыгы жана электролизердин катоддук жана аноддук камераларына лай айлануунун бирдей өлчөмүн камсыздай алат; кемчилик бир жагынан суутектин жана кычкылтектин тазалыгына таасир этиши мүмкүн, ал эми экинчи жагынан суутек-кычкылтек сепараторунун деңгээлинин жөнгө салынбай калышына алып келиши мүмкүн, мунун натыйжасында суутек менен кычкылтектин аралашуу коркунучу жогорулашы мүмкүн. Азыркы учурда лай аралаштыруу циклинин суутек-кычкылтек тарабы эң кеңири таралган процесс болуп саналат.
2️⃣Суутек менен кычкылтек тараптагы лайдын өзүнчө айлануусу
Циркуляциянын бул формасы эки лайдын циркуляциялык насосун, башкача айтканда эки ички циркуляцияны талап кылат. Суутек сепараторунун түбүндөгү лай суутек тараптагы циркуляциялык насос аркылуу өтүп, муздатылып, чыпкаланат, андан соң электролизердин катоддук камерасына кирет; кычкылтек сепараторунун түбүндөгү лай кычкылтек тараптагы циркуляциялык насос аркылуу өтүп, муздатылат жана фильтрленет, андан соң электролизердин аноддук камерасына кирет. Суутек менен кычкылтек сепараторду аралаштыруу коркунучун физикалык жактан качуу, электролиздин натыйжасында өндүрүлгөн суутек жана кычкылтек жогорку тазалыкта болуп саналат; кемчилиги структурасы жана процесси татаал жана кымбат, ошондой эле эки тараптан насостордун агымынын ылдамдыгынын, башынын, кубаттуулугунун жана башка параметрлеринин ырааттуулугун камсыз кылуу зарыл, бул операциянын татаалдыгын жогорулатат жана системанын эки тарабынын тең туруктуулугун көзөмөлдөө талабын алдыга коёт.
Үч Силдин циркуляциялык агымынын электролиттик суу менен суутек өндүрүүгө тийгизген таасири жана электролизердин иштөө абалы
1️⃣Силдин ашыкча айлануусу
（1）Суутек жана кычкылтек тазалыгына таасири
Суутек менен кычкылтектин лайда белгилүү бир эригичтиги бар болгондуктан, циркуляция көлөмү өтө чоң болгондуктан, эриген суутек менен кычкылтектин жалпы көлөмү көбөйүп, суюктук менен бирге ар бир камерага кирет, бул электролизердин чыгуучу жеринде суутек менен кычкылтектин тазалыгынын төмөндөшүнө алып келет; циркуляциянын көлөмү өтө чоң болгондуктан, суутек менен кычкылтек суюктук сепараторунун кармоо убактысы өтө кыска, ал эми толугу менен бөлүнбөгөн газ электролизердин ичине лай менен кайра киргизилет, бул электролизердин электрохимиялык реакциясынын эффективдүүлүгүнө жана суутек менен кычкылтектин тазалыгына таасир этет, андан ары бул электрохимиялык жана электрохимиялык реакциянын эффективдүүлүгүнө таасирин тийгизет. кычкылтек, жана андан ары суутек жана кычкылтек тазалоочу жабдуулардын dehydrogenate жана deoxygenate жөндөмдүүлүгүнө таасирин тийгизет, натыйжада суутек жана кычкылтек тазалоонун начар таасири жана продукциянын сапатына таасир этет.
（2） Резервуардын температурасына таасири
Ширин муздаткычтын чыгыш температурасы өзгөрүүсүз калган шартта, өтө көп лай агымы электролизерден көбүрөөк жылуулукту алып, бактын температурасынын төмөндөшүнө жана кубаттуулуктун жогорулашына алып келет.
(3) Ток жана чыңалууга таасири
Линдин ашыкча айлануусу токтун жана чыңалуунун туруктуулугуна таасирин тийгизет. Суюктуктун ашыкча агымы токтун жана чыңалуунун нормалдуу өзгөрүшүнө тоскоол болуп, токтун жана чыңалуу оңой турукташпайт, түзөтүүчү шкафтын жана трансформатордун иштөө абалынын өзгөрүшүнө алып келет, ошону менен суутектин өндүрүшүнө жана сапатына таасирин тийгизет.
（4）Энергияны керектөөнү көбөйтүү
Ашыкча шире айлануусу энергияны керектөөнүн көбөйүшүнө, операциялык чыгымдардын көбөйүшүнө жана системанын энергиянын натыйжалуулугунун төмөндөшүнө алып келиши мүмкүн. Негизинен кошумча муздатуу суунун ички айлануу тутумунун жана тышкы айлануучу спрейдин жана желдеткичтин, муздатылган суу жүктөмүнүн, ж.
（5） Жабдуулардын иштебей калышынын себеби
Линдин ашыкча циркуляциясы лай айлануучу насостун жүгүн жогорулатат, бул электролизердеги агымдын ылдамдыгынын, басымдын жана температуранын өзгөрүшүнө туура келет, бул өз кезегинде электролизердин ичиндеги электроддорго, диафрагмаларга жана прокладкаларга таасирин тийгизет, бул жабдуулардын иштебей калышына же бузулушуна, ошондой эле техникалык тейлөө жана оңдоо иштеринин жүктөмүнүн көбөйүшүнө алып келиши мүмкүн.
2️⃣Ленин айлануусу өтө аз
（1） Резервуардын температурасына таасири
Силдин циркуляциялык көлөмү жетишсиз болгондо электролизердеги жылуулукту өз убагында алуу мүмкүн эмес, натыйжада температура жогорулайт. Жогорку температура чөйрөсү газ фазасындагы суунун каныккан буу басымын жогорулатат жана суунун курамын жогорулатат. Эгерде суу жетиштүү конденсацияланбаса, анда ал тазалоо тутумунун жүгүн жогорулатып, тазалоочу эффектке таасирин тийгизет, ошондой эле катализатордун жана адсорбенттин таасирине жана иштөө мөөнөтүнө таасир этет.
（2） Диафрагманын иштөөсүнө тийгизген таасири
Үзгүлтүксүз жогорку температура чөйрөсү диафрагманын картаюусун тездетет, анын иштешин төмөндөтөт же ал тургай жарылат, суутектин жана кычкылтектин тазалыгына таасир этүүчү диафрагманы эки тараптан тең суутек менен кычкылтектин өз ара өткөрүмдүүлүгүнө алып келиши оңой. Өз ара инфильтрация жарылуунун төмөнкү чегине жакын болгондо, электролизер коркунучунун ыктымалдыгы абдан жогорулайт. Ошол эле учурда, үзгүлтүксүз жогорку температура да мөөр прокладкасынын агып кетишине алып келип, анын кызмат мөөнөтүн кыскартат.
（3）Электроддорго таасири
Эгерде лайдын айлануу көлөмү өтө аз болсо, анда өндүрүлгөн газ электроддун активдүү борборун тез таштап кете албайт жана электролиздин эффективдүүлүгү жабыркайт; электрохимиялык реакцияны ишке ашыруу үчүн электрод лай менен толук байланыша албаса, жарым-жартылай разряддын аномалиясы жана кургак күйүү пайда болуп, электродго катализатордун төгүлүшүн тездетет.
(4) Клетка чыңалуусуна таасири
Айланадагы лайдын көлөмү өтө эле аз, анткени электроддун активдүү борборунда пайда болгон суутек жана кычкылтек көбүктөрүн өз убагында алып салуу мүмкүн эмес, электролиттеги эриген газдардын саны көбөйүп, чакан камеранын чыңалуусу жана электр энергиясын керектөөнүн жогорулашына алып келет.
Оптималдуу лай айлануу агымын аныктоо үчүн төрт ыкмалары
Жогорудагы көйгөйлөрдү чечүү үчүн, анын нормалдуу иштешин камсыз кылуу үчүн лай айлануу системасын дайыма текшерип туруу сыяктуу тиешелүү чараларды көрүү зарыл; электролизердин айланасында жакшы жылуулук таркатуучу шарттарды сактоо; жана зарыл болгон учурда электролизердин иштөө параметрлерин жөнгө салуу, лай айлануусунун өтө чоң же өтө аз көлөмүнүн пайда болушун болтурбоо үчүн.
Линдин айлануу агымынын оптималдуу ылдамдыгы электролизердин көлөмү, камералардын саны, иштөө басымы, реакциянын температурасы, жылуулуктун пайда болушу, лайдын концентрациясы, лай муздаткычы, суутек-кычкылтек сепаратору, токтун тыгыздыгы, газдын тазалыгы жана башка талаптар, жабдуулардын жана түтүктөрдүн туруктуулугу жана башка факторлор сыяктуу электролизердин конкреттүү техникалык параметрлеринин негизинде аныкталышы керек.
Техникалык параметрлери:
өлчөмдөрү 4800x2240x2281mm
жалпы салмагы 40700 кг
Натыйжалуу камеранын өлчөмү1830、Камеранын саны 238个
Электролизердик токтун тыгыздыгы 5000А/м²
иштөө басымы 1,6 Мпа
реакция температурасы 90℃±5℃
Суутек көлөмү 1300Нм³/саат электролизер продуктунун бирдиктүү комплекти
Продукт Кычкылтек 650Нм³/саат
түз ток n13100A, туруктуу чыңалуу 480V
Lye Cooler Φ700x4244mm
жылуулук алмашуу аянты 88,2 м²
Суутек жана кычкылтек бөлгүч Φ1300x3916mm
кычкылтек сепаратор Φ1300x3916mm
Калий гидроксидинин эритмеси концентрациясы 30%
Таза сууга каршылык мааниси >5MΩ·см
Калий гидроксидинин эритмеси менен электролизердин байланышы:
Таза сууну өткөргүч кылып, суутек менен кычкылтекти чыгарып, жылуулукту алып салыңыз. Муздатуу суунун агымы электролизердин реакциясынын температурасы салыштырмалуу туруктуу болушу үчүн лайнын температурасын көзөмөлдөө үчүн колдонулат, ал эми электролизердин жылуулук генерациясы жана муздаткыч суунун агымы системанын жылуулук балансына дал келүү үчүн эң жакшы иштөө абалына жана энергияны үнөмдөөчү операциялык параметрлерге жетишүү үчүн колдонулат.
Иш жүзүндөгү операциялардын негизинде:
60м³/саат лай айлануу көлөмүн көзөмөлдөө,
Муздатуу суунун агымы болжол менен 95% ачылат，
Толук жүктөөдө электролизердин реакция температурасы 90°C көзөмөлдөнөт.
Оптималдуу абалдагы электролизердин туруктуу токтун керектөөсү 4,56 кВт/Нм³Н₂.
Бешжыйынтыктоо
Жыйынтыктап айтканда, лайдын циркуляциялык көлөмү суу электролизинин жардамы менен суутек алуу процессинде газдын тазалыгына, камеранын чыңалууларына, электролизердин температурасына жана башка параметрлерге байланыштуу маанилүү параметр болуп саналат. Резервуардагы лай алмаштыруунун 2~4 эсе/саат/мин айлануу көлөмүн көзөмөлдөө ылайыктуу. Натыйжалуу лай айлануу көлөмүн көзөмөлдөө менен, ал узак убакыт бою суу электролиз суутек өндүрүштүк жабдуулардын туруктуу жана коопсуз иштешин камсыз кылат.
Щелочтуу электролизерде суу электролизинде суутек өндүрүү процессинде, электрод материалы жана диафрагма материалын тандоо менен айкалышып, иштөө абалынын параметрлерин оптималдаштыруу жана электролизатордун жүгүрткүчүнүн конструкциясы токтун күчүн жогорулатуунун, резервуардын чыңалуусун азайтуунун жана энергияны үнөмдөөнүн ачкычы болуп саналат.
——Биз менен байланыш——
Тел: +86 028 6259 0080
Факс: +86 028 6259 0100
E-mail: tech@allygas.com
Посттун убактысы: 09-январь 2025-жыл
