图解碱性电解槽上游零部件、工作原理、流道图等

学术   2024-11-10 11:30   广东  

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1、制氢产业链不完全拆解

2、碱性电解槽拆解示意:

3、碱性电解槽内部流道示意图

4、碱性电解槽工作原理:

4、一种实验室制备复合 PPS 隔膜的办法:碱性电解槽最具技术含量的环节(需要同时满足“亲水性,气密性,稳定性”三大条件)

5、碱液电极实物图及其电镜结构图展示:镍网和碱液电极生产环节已实现全部国产化

6、密封垫片制备过程及碱槽密封垫片实物展示

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碱性(ALK)电解水制氢装置由电解槽和辅助系统构成,电解槽主要由极框,极板,电极,隔膜,密封,端板等组成。

碱性电解槽电解水制氢工艺流程图

碱性电解水制氢原理图

碱性电解水以KOH、NaOH水溶液为电解液,在阳极和阴极分别发生以下化学反应,即



 阳极:4OH-=2H2O+O2+4e-




阴极:4H2O+4e-=2H2+4OH-

碱性电解水阴极、阳极主要由金属合金组成(如Ni-MO合金等),采用多孔膜作为隔膜,在直流电的作用下将水电解生成氢气和氧气,产出的气体需要进行脱碱雾处理。通常碱性电解液的质量分数为20%-30%,电解槽操作温度为70-90℃,工作电流密度约为0.2~0.8A/cm2,,产生气体压力为0.1~3.0MPa,总体效率为62%-82%。

碱性电解水制氢的优点是不需要贵金属作为催化剂,成本相对较低,装备技术成熟,产品耐久性好,寿命可达20年左右。

(三一氢能碱性电解槽

在液体电解质体系中,所用的碱性电解液(如KOH)会与空气中的CO2反应,形成在碱性条件下不溶的碳酸盐(如K2CO3),导致多孔的催化层发生阻塞,从而阻碍产物和反应物的传递,大大降低电解槽的性能

一般来说,碱性液体电解质电解槽启动准备时间长,负荷响应慢,还必须时刻保持电解池的阳极和阴极两侧上的压力均衡, 防止氢氧气体穿过多孔膜混合,进而引起事故。另低电密的运行的碱性电解槽较难以与具有快速波动特性的可再生能源配合。

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