Principii structurale și procese de producție ale electrolizoarelor alcaline și PEM

Principii structurale și procese de producție ale electrolizoarelor alcaline și PEM

Electrolizoarele pot fi împărțite în patru tipuri: ALK, PEM, AEM și SOEC conform tehnologiei de electroliză a apei. Acest articol prezintă în principal principiile structurale și procesele de producție ale electrolizoarelor alcaline și PEM.

1.Electrolizor alcalin

Structura electrolizorului de producere a hidrogenului alcalin include în principal diafragmă, grilă de electrozi pozitivi/negativi, placă de electrod, cadru de electrod, garnitură, șurub și piuliță de fixare, placă de capăt etc.

Ansamblul unui electrolizor alcalin este similar cu o stivă de celule de combustibil cu hidrogen. Pe baza plăcilor de capăt, plăcile, plasele de susținere, plasele cu electrozi negativi, separatoarele, plasele cu electrozi pozitivi, plasele de susținere, cadrele stâlpilor și garniturile sunt asamblate una câte una, repetați acest lucru și, în final, instalați placa de capăt pe cealaltă. capăt și fixați-l cu șurubul de fixare.

Electrozii, separatoarele și garniturile sunt materiale cheie pentru electrolizoarele alcaline. Electrozii folosesc de obicei plasă de nichel sau spumă de nichel, a căror performanță are un impact decisiv asupra densității curentului și eficienței electrolizei, iar costul acestuia reprezintă aproximativ 28% din costul sistemului; separatorul este folosit pentru separarea celor doi poli și este necesar pentru a asigura etanșeitatea la aer, reducând în același timp rezistența. Pentru a reduce pierderea de putere, garniturile de etanșare sunt folosite pentru a rezolva problema izolației dintre piesele polare. Performanța sa de izolație are un impact asupra eficienței electrolizei, siguranței și duratei de viață a sistemului.

2.Electrolizor PEM

Electrolizorul PEM folosește ca electrolit membrana schimbătoare de protoni, care are anumite avantaje ca structură și performanță. Electrolizoarele PEM sunt, de asemenea, stivuite prin mai multe unități de electroliză, fiecare unitate constând dintr-o membrană schimbătoare de protoni, catalizator, strat de difuzie a gazului și placă bipolară.

Electrolizoarele PEM folosesc membrane schimbătoare de protoni ca electroliți solizi, înlocuind separatoarele și electroliții lichizi (soluții KOH) folosiți în electrolizoarele alcaline. Rezistența internă este mai mică, structura internă este mai compactă, eficiența electrolizei este mult îmbunătățită, iar selecția scalei este mai flexibilă.