Principiul tehnologiei de producere a hidrogenului în apă cu electroliză alcalină și starea pieței

Principiul tehnologiei de producere a hidrogenului în apă cu electroliză alcalină și starea pieței

Tehnologia apei cu electroliză alcalină (ALK): De obicei, soluția de hidroxid de potasiu (KOH) este utilizată ca electrolit, o membrană poroasă este utilizată ca diafragmă și se utilizează catalizator pe bază de nichel din metal nenobil. Avantajul acestei tehnologii este că este matură și la preț redus. Este principala tehnologie de electroliză a apei.

Structura electrolizatorului: Electrolizoarele alcaline sunt compuse în principal din plăci polare (plăci bipolare + rame poli), electrozi catalitici, diafragme, garnituri și alte componente.

Electrozi catalitici: majoritatea electrozilor utilizați în prezent în celulele electrolitice alcaline sunt materiale pe bază de nichel. Ele sunt fabricate în mare parte din plasă de nichel pur și spumă de nichel ca material de bază și sunt acoperite cu catalizatori folosind procese precum pulverizarea, acoperirea cu role și placarea fără electroliză pentru a îmbunătăți eficiența electrolizei. Majoritatea catalizatorilor sunt catalizatori pe bază de nichel reprezentați de Raney Nickel sau catalizatori de metale prețioase etc.

Diafragme: Inițial, materialele de separare a azbestului au fost utilizate în principal, dar umflarea azbestului în electrolit alcalin și daunele azbestului asupra oamenilor rezultă că a fost eliminată treptat. În prezent, separatorul utilizat pe scară largă în industrie este un nou separator compozit pe bază de sulfură de polifenilen (PPS). PPS, ca bază, poate oferi un anumit suport fizic. În același timp, materialul PPS are caracteristicile unei rezistențe excelente la căldură, rezistență mecanică ridicată și proprietăți electrice excelente. Cu toate acestea, hidrofilitatea materialului PPS este slabă, ceea ce va face ca rezistența internă a celulei electrolitice să fie prea mare. Prin urmare, PPS este modificat în prezent, cum ar fi polimerul de acoperire și oxidul de zirconiu pentru a forma un separator compozit pentru a-și spori hidrofilitatea.

Placa polară: Este componenta de susținere a electrolizorului alcalin. Funcția sa este de a susține electrodul și separatorul și de a conduce electricitatea.

Principiul de funcționare: Electrolizoarele alcaline folosesc de obicei soluție de hidroxid de potasiu 30% (KOH) sau soluție de hidroxid de sodiu 25% (NaOH) ca electrolit. Sub acțiunea curentului continuu, moleculele de apă suferă o reacție de reducere a degajării hidrogenului la catod. Se generează hidrogen gazos și ioni de hidroxil. Ionii de hidroxid trec prin materialul separator sub acțiunea câmpului electric, ajung la anod și pierd electroni pentru a genera oxigen și apă.

Sistemul de producere a hidrogenului cu apă electrolitică include în principal electrolizorul și sistemul auxiliar BOP:

Sistemul auxiliar BOP constă din echipamente de alimentare cu energie (alimentare, transformator, redresor etc.), echipamente de separare și uscare și purificare gaz-lichid și alte echipamente.

În general, costul unui sistem de producere a hidrogenului apei cu electroliză alcalină este compus din: electrolizor (50%), echipamente electrice (15%), echipamente de separare a gazelor, uscare și purificare (15%) și alte echipamente (20%).

În electrolizor, ansamblu diafragmă și electrod (57%), ansamblul stivei și placa de capăt (10%), placa bipolară (7%), componentele mici (4%), stratul structural (14%) și stratul de transmisie poros ( 8%) este componenta principală a electrolizei.