Шүлтлэг электролизийн устөрөгч үйлдвэрлэх процесст электролизерийн чанараас гадна төхөөрөмжийг хэрхэн тогтвортой ажиллуулах вэ гэдэг нь тогтворжуулагчийн шүлтлэг бодисын эргэлтийн хэмжээ мөн чухал нөлөө үзүүлдэг.
Саяхан Хятадын Аж үйлдвэрийн хийн ассоциацийн устөрөгчийн мэргэжлийн хорооны аюулгүй үйлдвэрлэлийн технологийн солилцооны хурал дээр Устөрөгчийн усны электролизийн устөрөгчийн ашиглалт, засвар үйлчилгээний хөтөлбөрийн дарга Хуан Ли бодит туршилт, ашиглалт, засвар үйлчилгээний үйл явц дахь устөрөгч, шохойн уусмалын эргэлтийн хэмжээг тогтоох талаар туршлагаа хуваалцлаа.
Дараах нь анхны баримт бичиг юм.
——————
Хос нүүрстөрөгчийн үндэсний стратегийн хүрээнд устөрөгчийн үйлдвэрлэлээр 25 жилийн турш мэргэшсэн, устөрөгчийн эрчим хүчний салбарт анх удаа хөл тавьсан "Ally Hydrogen Energy Technology" ХХК нь электролизийн савны гүйлтийн загвар, тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл, электрод бүрэх, түүнчлэн савны туршилт, ашиглалт, засвар үйлчилгээ зэрэг ногоон устөрөгчийн технологи, тоног төхөөрөмжийн хөгжлийг өргөжүүлж эхлээд байна.
НэгШүлтлэг электролизерийн ажиллах зарчим
Электролитоор дүүргэсэн электролизероор шууд гүйдэл дамжуулснаар усны молекулууд электродууд дээр электрохимийн урвалд орж, устөрөгч, хүчилтөрөгч болж задардаг. Электролитийн дамжуулалтыг нэмэгдүүлэхийн тулд ерөнхий электролит нь 30% калийн гидроксид эсвэл 25% натрийн гидроксидын агууламжтай усан уусмал юм.
Электролизер нь хэд хэдэн электролитийн эсүүдээс бүрдэнэ. Электролизийн камер бүр нь катод, анод, диафрагм, электролитээс бүрдэнэ. Диафрагмын гол үүрэг нь хий нэвчихээс урьдчилан сэргийлэх явдал юм. Электролизерын доод хэсэгт нийтлэг оролт ба гаралтын хэсэг, шүлт ба хүчилтөрөгч-шүлтлэг урсгалын сувгийн хий-шингэн хольцын дээд хэсэг байдаг. Тогтмол гүйдлийн тодорхой хүчдэлд орж, хүчдэл нь усны онолын задралын хүчдэл 1.23V ба дулааны саармаг хүчдэл 1.48V тодорхой утгаас давсан үед электрод ба шингэний интерфэйсийн исэлдэлтийн урвал үүсч, ус нь устөрөгч, хүчилтөрөгч болж задардаг.
Хоёр Шүлтлэг хэрхэн эргэлддэг
1️⃣Устөрөгч, Хүчилтөрөгчийн хажуугийн шохойн холимог цикл
Цусны эргэлтийн энэ хэлбэрийн хувьд устөрөгчийн ялгагч ба хүчилтөрөгчийн тусгаарлагчийн ёроолд байрлах холбогч хоолойгоор шүршүүрийн эргэлтийн насос руу орж, хөргөж, шүүсний дараа электролизерын катод, анодын камерт ордог. Холимог эргэлтийн давуу тал нь энгийн бүтэцтэй, богино процесс, хямд өртөгтэй, электролизерын катод болон анодын камерт шүлтийн ижил хэмжээний эргэлтийг хангах боломжтой; Сул тал нь нэг талаас устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн цэвэр байдалд нөлөөлж, нөгөө талаас устөрөгч-хүчилтөрөгчийн тусгаарлагчийн түвшин тохируулга алдагдаж, улмаар устөрөгч-хүчилтөрөгч холилдох эрсдэл нэмэгддэг. Одоогийн байдлаар шавар холих циклийн устөрөгч-хүчилтөрөгчийн тал нь хамгийн түгээмэл процесс юм.
2️⃣Устөрөгч болон хүчилтөрөгчийн хажуугийн шохойн салангид эргэлт
Цусны эргэлтийн энэ хэлбэр нь шөрмөсний хоёр эргэлтийн насос, өөрөөр хэлбэл хоёр дотоод эргэлтийг шаарддаг. Устөрөгчийн сепараторын ёроолд байгаа шингэн нь устөрөгчийн хажуугийн эргэлтийн насосоор дамжин, хөргөж, шүүж, дараа нь электролизерын катодын камерт ордог; хүчилтөрөгчийн тусгаарлагчийн ёроолд байгаа шингэн нь хүчилтөрөгчийн хажуугийн эргэлтийн насосоор дамжин хөргөж, шүүж, дараа нь электролизерын анодын камерт ордог. Шуурхай бодисын бие даасан эргэлтийн давуу тал нь электролизийн үр дүнд үүссэн устөрөгч ба хүчилтөрөгч нь устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн тусгаарлагчийг холих эрсдэлээс физикийн хувьд өндөр цэвэршилттэй байдаг; Сул тал нь бүтэц, үйл явц нь төвөгтэй, зардал ихтэй, мөн насосны урсгалын хурд, өндөр, хүч болон бусад үзүүлэлтүүдийг хоёр талдаа нийцүүлэн хангах шаардлагатай байдаг нь үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлж, системийн хоёр талын тогтвортой байдлыг хянах шаардлагыг тавьж байна.
Гурав: Электролитийн усаар устөрөгч үйлдвэрлэхэд шүрших урсгалын хурдны нөлөө, электролизерийн ажиллах нөхцөл.
1️⃣Шуурсан шингэн их хэмжээгээр эргэлддэг
（1） Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн цэвэр байдалд үзүүлэх нөлөө
Устөрөгч, хүчилтөрөгч нь шүршихэд тодорхой уусах чадвартай байдаг тул эргэлтийн хэмжээ хэт их байгаа тул ууссан устөрөгч, хүчилтөрөгчийн нийт хэмжээ нэмэгдэж, шүршигчтэй хамт камер бүрт ордог бөгөөд энэ нь электролизерын гаралтын хэсэгт устөрөгч, хүчилтөрөгчийн цэвэршилтийг бууруулахад хүргэдэг; эргэлтийн хэмжээ хэт их байгаа тул устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн шингэн ялгагчийг хадгалах хугацаа хэт богино, бүрэн салгагдаагүй хий нь электролизерын доторх уусмалын хамт буцаан орж ирдэг бөгөөд энэ нь электролизерийн электрохимийн урвалын үр ашиг, устөрөгч, хүчилтөрөгчийн цэвэр байдалд нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь устөрөгч, хүчилтөрөгчийн цэвэршилтэд нөлөөлдөг. хүчилтөрөгч, цаашлаад устөрөгч болон хүчилтөрөгчийг цэвэршүүлэх төхөөрөмжийн усгүйжүүлж, хүчилтөрөгчгүйжүүлэх чадварт нөлөөлж, улмаар устөрөгч, хүчилтөрөгчийг цэвэршүүлэх үйл ажиллагаа муудаж, бүтээгдэхүүний чанарт сөргөөр нөлөөлдөг.
（2） Савны температурт үзүүлэх нөлөө
Шуурсан шингэн хөргөгчийн гаралтын температур өөрчлөгдөхгүй байх нөхцөлд хэт их шингэн шингэн урсгал нь электролизерээс илүү их дулааныг авч, савны температур буурч, хүчийг нэмэгдүүлнэ.
（3） Гүйдэл ба хүчдэлд үзүүлэх нөлөө
Шөрмөсний хэт их эргэлт нь гүйдэл ба хүчдэлийн тогтвортой байдалд нөлөөлнө. Шингэний хэт их урсгал нь гүйдэл ба хүчдэлийн хэвийн хэлбэлзэлд саад учруулж, гүйдэл ба хүчдэлийг тогтворжуулахад хялбар биш, Шулуутгагч кабинет, трансформаторын ажлын байдалд хэлбэлзэл үүсгэж улмаар устөрөгчийн үйлдвэрлэл, чанарт нөлөөлнө.
（4）Эрчим хүчний хэрэглээ нэмэгдсэн
Шуурхай бодисын хэт их эргэлт нь эрчим хүчний хэрэглээг нэмэгдүүлэх, ашиглалтын зардлыг нэмэгдүүлэх, системийн эрчим хүчний үр ашгийг бууруулахад хүргэдэг. Голчлон туслах хөргөлтийн усны дотоод эргэлтийн систем болон гадаад эргэлтийн шүршигч болон сэнс, хөргөсөн усны ачаалал гэх мэт нэмэгдэхэд эрчим хүчний хэрэглээ нэмэгдэж, нийт эрчим хүчний хэрэглээ нэмэгддэг.
（5）Тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийн шалтгаан
Шөрсний шингэн их хэмжээгээр эргэлдэж байгаа нь электролизерын урсгалын хурд, даралт, температурын хэлбэлзэл ихсэх, улмаар электролизер доторх электрод, диафрагм, жийргэвч зэрэгт нөлөөлж, улмаар тоног төхөөрөмжийн эвдрэл, эвдрэл, засвар үйлчилгээ, засварын ажлын ачаалал нэмэгдэхэд хүргэдэг.
2️⃣Шүдний цусны эргэлт хэт бага
（1） Савны температурт үзүүлэх нөлөө
Шуурхай бодисын эргэлтийн хэмжээ хангалтгүй үед электролизер дахь дулааныг цаг тухайд нь авч чадахгүй тул температур нэмэгддэг. Өндөр температурын орчин нь хийн фаз дахь усны ханасан уурын даралтыг нэмэгдүүлж, усны агууламжийг нэмэгдүүлдэг. Хэрэв усыг хангалттай өтгөрүүлж чадахгүй бол энэ нь цэвэршүүлэх системийн ачааллыг нэмэгдүүлж, цэвэршүүлэх нөлөө үзүүлэхээс гадна катализатор, шингээгчийн нөлөө, ашиглалтын хугацаанд нөлөөлнө.
（2） Диафрагмын амьдралд үзүүлэх нөлөө
Тасралтгүй өндөр температурт орчин нь диафрагмын хөгшрөлтийг хурдасгаж, түүний гүйцэтгэлийг бууруулж, бүр хагарч, устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн харилцан нэвчилтийг хоёр талдаа диафрагмыг үүсгэхэд хялбар болгож, устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн цэвэр байдалд нөлөөлдөг. Тэсрэлтийн доод хязгаарт ойртож харилцан нэвчих үед электролизерын аюулын магадлал эрс нэмэгддэг. Үүний зэрэгцээ, тасралтгүй өндөр температур нь битүүмжлэлийн жийргэвчний алдагдалд хүргэж, ашиглалтын хугацааг богиносгодог.
（3）Электродод үзүүлэх нөлөө
Хэрэв шингэний эргэлтийн хэмжээ хэтэрхий бага байвал үүссэн хий нь электродын идэвхтэй төвөөс хурдан гарч чадахгүй бөгөөд электролизийн үр ашигт нөлөөлдөг; хэрэв электрод электрохимийн урвал явуулахын тулд шүрлэг бодистой бүрэн холбогдож чадахгүй бол хэсэгчилсэн цэнэгийн гажиг үүсч, хуурай шаталт үүсч, электрод дээрх катализаторын урсалтыг хурдасгана.
（4）Үүрэн хүчдэлд үзүүлэх нөлөө
Электродын идэвхтэй төвд үүссэн устөрөгч, хүчилтөрөгчийн бөмбөлгийг цаг тухайд нь арилгах боломжгүй тул электролит дахь ууссан хийн хэмжээ ихсэж, жижиг камерын хүчдэл нэмэгдэж, эрчим хүчний хэрэглээ нэмэгддэг тул эргэлдэж буй шингэний хэмжээ хэтэрхий бага байна.
Шуурхайн хамгийн оновчтой эргэлтийн хурдыг тодорхойлох дөрвөн арга
Дээрх асуудлуудыг шийдвэрлэхийн тулд шүлтийн эргэлтийн системийг тогтмол шалгаж хэвийн ажиллагааг хангах зэрэг холбогдох арга хэмжээг авах шаардлагатай; электролизерийн эргэн тойронд дулаан ялгаруулах сайн нөхцлийг хадгалах; шаардлагатай бол электролизерын үйл ажиллагааны параметрүүдийг тохируулж, хэт их эсвэл хэт бага хэмжээний шингэн уусмалын эргэлт үүсэхээс сэргийлнэ.
Шуурсан уусмалын эргэлтийн оновчтой хурдыг электролизерийн техникийн үзүүлэлтүүд, тухайлбал электролизерийн хэмжээ, тасалгааны тоо, ажиллах даралт, урвалын температур, дулаан үүсгэх, шингэний концентраци, шингэн хөргөгч, устөрөгч-хүчилтөрөгчийн ялгагч, гүйдлийн нягт, хийн цэвэршилт болон бусад шаардлага, тоног төхөөрөмж, дамжуулах хоолойн бат бөх чанар болон бусад хүчин зүйлс дээр үндэслэн тодорхойлох шаардлагатай.
Техникийн параметрүүд Хэмжээ:
хэмжээ 4800x2240x2281мм
нийт жин 40700 кг
Үр дүнтэй тасалгааны хэмжээ1830、Тасалгааны тоо 238个
Электролизерийн гүйдлийн нягт 5000А/м²
ажлын даралт 1.6 Мпа
урвалын температур 90℃±5℃
Нэг багц электролизер бүтээгдэхүүн устөрөгчийн эзэлхүүн 1300Нм³/цаг
Бүтээгдэхүүний хүчилтөрөгч 650Нм³/цаг
шууд гүйдэл n13100A, тогтмол гүйдлийн хүчдэл 480V
Шөрмөсний хөргөгч Φ700x4244мм
дулаан солилцооны талбай 88.2м²
Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн тусгаарлагч Φ1300x3916мм
хүчилтөрөгчийн тусгаарлагч Φ1300x3916мм
Калийн гидроксидын уусмалын концентраци 30%
Цэвэр усны эсэргүүцлийн утга >5МΩ·см
Калийн гидроксидын уусмал ба электролизерийн хоорондын хамаарал:
Цэвэр усыг дамжуулагч болгож, устөрөгч, хүчилтөрөгч гаргаж, дулааныг нь арилгана. Хөргөх усны урсгалыг электролизерийн урвалын температур харьцангуй тогтвортой байлгахын тулд шингэн уусмалын температурыг хянахад ашигладаг бөгөөд электролизерын дулааны үйлдвэрлэл ба хөргөлтийн усны урсгалыг системийн дулааны тэнцвэрт байдалд тохируулж, хамгийн сайн ажиллах нөхцөл, хамгийн эрчим хүчний хэмнэлттэй үйл ажиллагааны параметрүүдийг бий болгодог.
Бодит үйл ажиллагаанд үндэслэн:
60м³/цаг хурдтай шохойн шингэний эргэлтийн хэмжээг хянах,
Хөргөх усны урсгал ойролцоогоор 95% нээгдэнэ，
Электролизерийн урвалын температурыг бүрэн ачаалалтай үед 90 ° C-т хянадаг.
Тогтмол гүйдлийн цахилгаан зарцуулалт нь электролизаторын оновчтой нөхцөл нь 4.56 кВт.ц/Нм³Н₂ байна.
Тавнэгтгэн дүгнэх
Дүгнэж хэлэхэд, хийн цэвэршилт, камерын хүчдэл, электролизаторын температур болон бусад үзүүлэлтүүдтэй холбоотой усны электролизийн аргаар устөрөгч үйлдвэрлэх үйл явцын чухал үзүүлэлт бол шүлтийн эргэлтийн хэмжээ юм. Цистерн дэх шохойг солих үед эргэлтийн эзэлхүүнийг 2-4 удаа/цаг/мин хурдаар хянах нь тохиромжтой. Шуурхай бодисын эргэлтийн хэмжээг үр дүнтэй хянаж, усны электролизийн устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийг удаан хугацаанд тогтвортой, аюулгүй ажиллуулах боломжийг олгодог.
Шүлтлэг электролизчинд усан электролиз хийх замаар устөрөгч үйлдвэрлэх процесст ажиллах нөхцөлийн параметрүүдийг оновчтой болгох, электролизийн гүйлтийн загвар, электродын материал, диафрагмын материалыг сонгох нь гүйдлийг нэмэгдүүлэх, савны хүчдэлийг бууруулах, эрчим хүчний хэрэглээг хэмнэх гол түлхүүр юм.
——Бидэнтэй холбогдох——
Утас: +86 028 6259 0080
Факс: +86 028 6259 0100
E-mail: tech@allygas.com
Шуудангийн цаг: 2025-01-09
