अल्कलाइन इलेक्ट्रोलायझर हायड्रोजन उत्पादन प्रक्रियेत, इलेक्ट्रोलायझरच्या गुणवत्तेव्यतिरिक्त, डिव्हाइसला स्थिर ऑपरेशन कसे चालवायचे, ज्यामध्ये सेटिंगचे लाई परिसंचरण प्रमाण देखील एक महत्त्वाचा प्रभाव घटक आहे.
अलीकडेच, चायना इंडस्ट्रियल गॅसेस असोसिएशन हायड्रोजन प्रोफेशनल कमिटीच्या सेफ्टी प्रोडक्शन टेक्नॉलॉजी एक्सचेंज मीटिंगमध्ये, हायड्रोजन वॉटर इलेक्ट्रोलिसिस हायड्रोजन ऑपरेशन अँड मेंटेनन्स प्रोग्रामचे प्रमुख हुआंग ली यांनी प्रत्यक्ष चाचणी आणि ऑपरेशन आणि मेंटेनन्स प्रक्रियेत हायड्रोजन आणि लाई सर्कुलेशन व्हॉल्यूम सेटिंगवरील आमचा अनुभव शेअर केला.
मूळ पेपर खालीलप्रमाणे आहे.
——————
राष्ट्रीय दुहेरी-कार्बन धोरणाच्या पार्श्वभूमीवर, अ‍ॅली हायड्रोजन एनर्जी टेक्नॉलॉजी कंपनी लिमिटेड, जी २५ वर्षांपासून हायड्रोजन उत्पादनात विशेषज्ञ आहे आणि हायड्रोजन उर्जेच्या क्षेत्रात सहभागी होणारी पहिली कंपनी आहे, तिने ग्रीन हायड्रोजन तंत्रज्ञान आणि उपकरणांचा विकास करण्यास सुरुवात केली आहे, ज्यामध्ये इलेक्ट्रोलिसिस टँक रनर्सची रचना, उपकरणे तयार करणे, इलेक्ट्रोड प्लेटिंग, तसेच इलेक्ट्रोलिसिस टँक चाचणी आणि ऑपरेशन आणि देखभाल यांचा समावेश आहे.
एकअल्कधर्मी इलेक्ट्रोलायझरच्या कार्याचे तत्व
इलेक्ट्रोलाइटने भरलेल्या इलेक्ट्रोलायझरमधून थेट प्रवाह पाठवून, पाण्याचे रेणू इलेक्ट्रोडवर विद्युतरासायनिकरित्या अभिक्रिया करतात आणि हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनमध्ये विघटित होतात. इलेक्ट्रोलाइटची चालकता वाढविण्यासाठी, सामान्य इलेक्ट्रोलाइट हे 30% पोटॅशियम हायड्रॉक्साइड किंवा 25% सोडियम हायड्रॉक्साइडच्या एकाग्रतेसह जलीय द्रावण आहे.
इलेक्ट्रोलायझरमध्ये अनेक इलेक्ट्रोलायटिक पेशी असतात. प्रत्येक इलेक्ट्रोलायझिस चेंबरमध्ये कॅथोड, एनोड, डायाफ्राम आणि इलेक्ट्रोलाइट असतात. डायाफ्रामचे मुख्य कार्य म्हणजे वायू प्रवेश रोखणे. इलेक्ट्रोलायझरच्या खालच्या भागात एक सामान्य इनलेट आणि आउटलेट असते, अल्कली आणि ऑक्सि-अल्कली प्रवाह वाहिनीच्या वायू-द्रव मिश्रणाचा वरचा भाग. थेट प्रवाहाच्या एका विशिष्ट व्होल्टेजमध्ये प्रवेश केला जातो, जेव्हा व्होल्टेज पाण्याच्या सैद्धांतिक विघटन व्होल्टेज 1.23v आणि थर्मल न्यूट्रल व्होल्टेज 1.48V पेक्षा जास्त असतो, तेव्हा इलेक्ट्रोड आणि द्रव इंटरफेस रेडॉक्स प्रतिक्रिया होते, पाणी हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनमध्ये विघटित होते.
दोन लाय कसे प्रसारित केले जाते
१️⃣हायड्रोजन, ऑक्सिजन साइड लाई मिश्रित चक्र
या प्रकारच्या अभिसरणात, लाई हायड्रोजन सेपरेटर आणि ऑक्सिजन सेपरेटरच्या तळाशी असलेल्या कनेक्टिंग पाईपद्वारे लाई अभिसरण पंपमध्ये प्रवेश करते आणि नंतर थंड आणि फिल्टरिंगनंतर इलेक्ट्रोलायझरच्या कॅथोड आणि एनोड चेंबरमध्ये प्रवेश करते. मिश्र अभिसरणाचे फायदे म्हणजे साधी रचना, लहान प्रक्रिया, कमी खर्च आणि इलेक्ट्रोलायझरच्या कॅथोड आणि एनोड चेंबरमध्ये समान आकाराचे लाई अभिसरण सुनिश्चित करणे; तोटा असा आहे की एकीकडे, ते हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनच्या शुद्धतेवर परिणाम करू शकते आणि दुसरीकडे, यामुळे हायड्रोजन-ऑक्सिजन सेपरेटरची पातळी समायोजनाबाहेर जाऊ शकते, ज्यामुळे हायड्रोजन-ऑक्सिजन मिश्रणाचा धोका वाढू शकतो. सध्या, लाई मिश्रण चक्राची हायड्रोजन-ऑक्सिजन बाजू ही सर्वात सामान्य प्रक्रिया आहे.
२️⃣ हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन साईड लाईचे वेगळे अभिसरण
या प्रकारच्या अभिसरणासाठी दोन लाई अभिसरण पंप, म्हणजे दोन अंतर्गत अभिसरणांची आवश्यकता असते. हायड्रोजन विभाजकाच्या तळाशी असलेले लाई हायड्रोजन-साइड अभिसरण पंपमधून जाते, थंड केले जाते आणि फिल्टर केले जाते आणि नंतर इलेक्ट्रोलायझरच्या कॅथोड चेंबरमध्ये प्रवेश करते; ऑक्सिजन विभाजकाच्या तळाशी असलेले लाई ऑक्सिजन-साइड अभिसरण पंपमधून जाते, थंड केले जाते आणि फिल्टर केले जाते आणि नंतर इलेक्ट्रोलायझरच्या एनोड चेंबरमध्ये प्रवेश करते. लाईच्या स्वतंत्र अभिसरणाचा फायदा असा आहे की इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे तयार होणारे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन उच्च शुद्धतेचे असतात, ज्यामुळे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन विभाजक मिसळण्याचा धोका भौतिकदृष्ट्या टाळता येतो; तोटा असा आहे की रचना आणि प्रक्रिया गुंतागुंतीची आणि महाग आहे आणि दोन्ही बाजूंच्या पंपांच्या प्रवाह दर, डोके, शक्ती आणि इतर पॅरामीटर्सची सुसंगतता सुनिश्चित करणे देखील आवश्यक आहे, ज्यामुळे ऑपरेशनची जटिलता वाढते आणि सिस्टमच्या दोन्ही बाजूंच्या स्थिरता नियंत्रित करण्याची आवश्यकता पुढे आणते.
इलेक्ट्रोलाइटिक पाण्याद्वारे हायड्रोजन उत्पादनावर लाईच्या परिसंचरण प्रवाह दराचा तीन प्रभाव आणि इलेक्ट्रोलायझरची कार्यरत स्थिती
१️⃣ लाईचे जास्त प्रमाणात रक्ताभिसरण
(१) हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन शुद्धतेवर परिणाम
हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनची लाईमध्ये विशिष्ट विद्राव्यता असल्याने, अभिसरणाचे प्रमाण खूप मोठे असते ज्यामुळे विरघळलेल्या हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनचे एकूण प्रमाण वाढते आणि लाईसह प्रत्येक चेंबरमध्ये प्रवेश करते, ज्यामुळे इलेक्ट्रोलायझरच्या आउटलेटमध्ये हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनची शुद्धता कमी होते; अभिसरणाचे प्रमाण खूप मोठे असते ज्यामुळे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन द्रव विभाजकाचा धारणा वेळ खूप कमी असतो आणि पूर्णपणे वेगळे न झालेला वायू लाईसह इलेक्ट्रोलायझरच्या आतील भागात परत आणला जातो, ज्यामुळे इलेक्ट्रोलायझरच्या इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रियाची कार्यक्षमता आणि हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनची शुद्धता प्रभावित होते आणि पुढे हे इलेक्ट्रोलायझरमधील इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रियाची कार्यक्षमता आणि हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनची शुद्धता प्रभावित करेल आणि हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन शुद्धीकरण उपकरणांच्या डिहायड्रोजनेट आणि डीऑक्सिजनेट करण्याच्या क्षमतेवर परिणाम करेल, परिणामी हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन शुद्धीकरणाचा खराब परिणाम होतो आणि उत्पादनांच्या गुणवत्तेवर परिणाम होतो.
(२) टाकीच्या तापमानावर परिणाम
लाई कूलरचे आउटलेट तापमान अपरिवर्तित राहिल्यास, जास्त लाई प्रवाह इलेक्ट्रोलायझरमधून जास्त उष्णता काढून घेईल, ज्यामुळे टाकीचे तापमान कमी होईल आणि शक्ती वाढेल.
(३) करंट आणि व्होल्टेजवर होणारा परिणाम
लायच्या जास्त प्रमाणात परिसंचरणामुळे विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेजच्या स्थिरतेवर परिणाम होईल. जास्त द्रव प्रवाहामुळे विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेजच्या सामान्य चढउतारात व्यत्यय येईल, ज्यामुळे विद्युत प्रवाह आणि व्होल्टेज सहज स्थिर होणार नाहीत, ज्यामुळे रेक्टिफायर कॅबिनेट आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या कार्यरत स्थितीत चढ-उतार होतील आणि त्यामुळे हायड्रोजनचे उत्पादन आणि गुणवत्ता प्रभावित होईल.
(४) वाढलेला ऊर्जेचा वापर
जास्त प्रमाणात लाई अभिसरणामुळे ऊर्जेचा वापर वाढू शकतो, ऑपरेटिंग खर्च वाढू शकतो आणि सिस्टमची ऊर्जा कार्यक्षमता कमी होऊ शकते. मुख्यतः सहाय्यक थंड पाण्याचा अंतर्गत अभिसरण प्रणाली आणि बाह्य अभिसरण स्प्रे आणि पंखा, थंड पाण्याचा भार इत्यादींमध्ये वाढ होते, ज्यामुळे वीज वापर वाढतो, एकूण ऊर्जेचा वापर वाढतो.
(५) उपकरणांमध्ये बिघाड होण्याचे कारण
जास्त प्रमाणात लाई अभिसरणामुळे लाई अभिसरण पंपवरील भार वाढतो, जो इलेक्ट्रोलायझरमधील प्रवाह दर, दाब आणि तापमानातील चढउतारांशी संबंधित असतो, ज्यामुळे इलेक्ट्रोलायझरमधील इलेक्ट्रोड, डायाफ्राम आणि गॅस्केटवर परिणाम होतो, ज्यामुळे उपकरणांमध्ये बिघाड किंवा नुकसान होऊ शकते आणि देखभाल आणि दुरुस्तीसाठी कामाचा भार वाढू शकतो.
२️⃣ लाई रक्ताभिसरण खूप कमी
(१) टाकीच्या तापमानावर परिणाम
जेव्हा लाईचे परिसंचरण प्रमाण पुरेसे नसते, तेव्हा इलेक्ट्रोलायझरमधील उष्णता वेळेत काढून टाकता येत नाही, परिणामी तापमानात वाढ होते. उच्च तापमानाच्या वातावरणामुळे वायू अवस्थेतील पाण्याचा संतृप्त वाष्प दाब वाढतो आणि पाण्याचे प्रमाण वाढते. जर पाणी पुरेसे संक्षेपित केले जाऊ शकत नसेल, तर ते शुद्धीकरण प्रणालीचा भार वाढवेल आणि शुद्धीकरण परिणामावर परिणाम करेल आणि उत्प्रेरक आणि शोषकांच्या प्रभावावर आणि आयुष्यावर देखील परिणाम करेल.
(२) डायाफ्रामच्या आयुष्यावर परिणाम
सतत उच्च तापमानाच्या वातावरणामुळे डायाफ्रामचे वृद्धत्व वाढेल, त्याची कार्यक्षमता कमी होईल किंवा अगदी फुटेल, ज्यामुळे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनच्या दोन्ही बाजूंच्या डायाफ्राममध्ये सहज प्रवेश होईल, ज्यामुळे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनची शुद्धता प्रभावित होईल. जेव्हा परस्पर घुसखोरी स्फोटाच्या खालच्या मर्यादेच्या जवळ येते तेव्हा इलेक्ट्रोलायझरच्या धोक्याची शक्यता खूप वाढते. त्याच वेळी, सतत उच्च तापमानामुळे सीलिंग गॅस्केटला गळतीचे नुकसान देखील होईल, ज्यामुळे त्याचे सेवा आयुष्य कमी होईल.
(३) इलेक्ट्रोडवरील परिणाम
जर लाईचे परिसंचरण प्रमाण खूप कमी असेल, तर उत्पादित वायू इलेक्ट्रोडच्या सक्रिय केंद्रातून लवकर बाहेर पडू शकत नाही आणि इलेक्ट्रोलिसिस कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो; जर इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोकेमिकल अभिक्रिया करण्यासाठी लाईशी पूर्णपणे संपर्क साधू शकत नसेल, तर आंशिक डिस्चार्ज असामान्यता आणि कोरडे बर्निंग होईल, ज्यामुळे इलेक्ट्रोडवरील उत्प्रेरकाचे शेडिंग वेगवान होईल.
(४) सेल व्होल्टेजवर परिणाम
इलेक्ट्रोडच्या सक्रिय केंद्रात निर्माण होणारे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन फुगे वेळेत काढून टाकता येत नाहीत आणि इलेक्ट्रोलाइटमध्ये विरघळलेल्या वायूंचे प्रमाण वाढते, ज्यामुळे लहान चेंबरच्या व्होल्टेजमध्ये वाढ होते आणि वीज वापरात वाढ होते, त्यामुळे फिरणाऱ्या लाईचे प्रमाण खूप कमी असते.
इष्टतम लाई अभिसरण प्रवाह दर निश्चित करण्यासाठी चार पद्धती
वरील समस्या सोडवण्यासाठी, लाई अभिसरण प्रणालीचे सामान्य ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी नियमितपणे तपासणी करणे; इलेक्ट्रोलायझरभोवती चांगली उष्णता नष्ट होण्याची स्थिती राखणे; आणि आवश्यक असल्यास, इलेक्ट्रोलायझरचे ऑपरेटिंग पॅरामीटर्स समायोजित करणे, जेणेकरून खूप मोठे किंवा खूप कमी प्रमाणात लाई अभिसरण होऊ नये.
इलेक्ट्रोलायझरचा आकार, चेंबर्सची संख्या, ऑपरेटिंग प्रेशर, रिअॅक्शन तापमान, उष्णता निर्मिती, लाई एकाग्रता, लाई कूलर, हायड्रोजन-ऑक्सिजन सेपरेटर, करंट घनता, गॅस शुद्धता आणि इतर आवश्यकता, उपकरणे आणि पाईपिंग टिकाऊपणा आणि इतर घटक यासारख्या विशिष्ट इलेक्ट्रोलायझर तांत्रिक पॅरामीटर्सच्या आधारे इष्टतम लाई अभिसरण प्रवाह दर निश्चित करणे आवश्यक आहे.
तांत्रिक बाबी परिमाणे:
आकार ४८००x२२४०x२२८१ मिमी
एकूण वजन ४०७०० किलो
प्रभावी चेंबर आकार १८३०, चेंबर्सची संख्या २३८个
इलेक्ट्रोलायझर करंट घनता 5000A/m²
ऑपरेटिंग प्रेशर १.६ एमपीए
प्रतिक्रिया तापमान 90℃±5℃
इलेक्ट्रोलायझर उत्पादनाचा एक संच हायड्रोजन व्हॉल्यूम १३००Nm³/तास
उत्पादन ऑक्सिजन 650Nm³/ता
डायरेक्ट करंट n13100A、dc व्होल्टेज 480V
लाई कूलर Φ७००x४२४४ मिमी
उष्णता विनिमय क्षेत्र ८८.२ चौरस मीटर
हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन विभाजक Φ१३००x३९१६ मिमी
ऑक्सिजन विभाजक Φ१३००x३९१६ मिमी
पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड द्रावणाची एकाग्रता 30%
शुद्ध पाण्याचा प्रतिकार मूल्य >५MΩ·सेमी
पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड द्रावण आणि इलेक्ट्रोलायझरमधील संबंध:
शुद्ध पाणी वाहक बनवा, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन बाहेर काढा आणि उष्णता काढून टाका. थंड पाण्याचा प्रवाह लाई तापमान नियंत्रित करण्यासाठी वापरला जातो जेणेकरून इलेक्ट्रोलायझर अभिक्रियेचे तापमान तुलनेने स्थिर असेल आणि इलेक्ट्रोलायझरची उष्णता निर्मिती आणि थंड पाण्याचा प्रवाह प्रणालीच्या उष्णता संतुलनाशी जुळवून सर्वोत्तम कार्य स्थिती आणि सर्वात ऊर्जा-बचत ऑपरेटिंग पॅरामीटर्स प्राप्त करण्यासाठी वापरला जातो.
प्रत्यक्ष ऑपरेशन्सवर आधारित:
६०m³/ताशी वेगाने लाई अभिसरण व्हॉल्यूम नियंत्रण,
थंड पाण्याचा प्रवाह सुमारे ९५% वर उघडतो,
पूर्ण भार असताना इलेक्ट्रोलायझरचे अभिक्रिया तापमान ९०°C वर नियंत्रित केले जाते,
इलेक्ट्रोलायझर डीसी वीज वापरासाठी इष्टतम स्थिती ४.५६ kWh/Nm³H₂ आहे.
पाचसारांशित करणे
थोडक्यात, पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे हायड्रोजन उत्पादन प्रक्रियेत लाईचे अभिसरण प्रमाण हे एक महत्त्वाचे पॅरामीटर आहे, जे गॅस शुद्धता, चेंबर व्होल्टेज, इलेक्ट्रोलायझर तापमान आणि इतर पॅरामीटर्सशी संबंधित आहे. टाकीमध्ये लाई बदलताना 2~4 वेळा/तास/मिनिट या दराने अभिसरण प्रमाण नियंत्रित करणे योग्य आहे. लाईचे अभिसरण प्रमाण प्रभावीपणे नियंत्रित करून, ते पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिस हायड्रोजन उत्पादन उपकरणांचे दीर्घ कालावधीसाठी स्थिर आणि सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करते.
अल्कलाइन इलेक्ट्रोलायझरमध्ये पाण्याच्या इलेक्ट्रोलायझिसद्वारे हायड्रोजन उत्पादन प्रक्रियेत, कार्यरत स्थिती पॅरामीटर्सचे ऑप्टिमायझेशन आणि इलेक्ट्रोलायझर रनर डिझाइन, इलेक्ट्रोड मटेरियल आणि डायाफ्राम मटेरियल निवडीसह एकत्रितपणे करंट वाढवण्यासाठी, टँक व्होल्टेज कमी करण्यासाठी आणि उर्जेचा वापर वाचवण्यासाठी गुरुकिल्ली आहे.
——आमच्याशी संपर्क साधा——
दूरध्वनी: +८६ ०२८ ६२५९ ००८०
फॅक्स: +८६ ०२८ ६२५९ ०१००
E-mail: tech@allygas.com
पोस्ट वेळ: जानेवारी-०९-२०२५
