Принцип на технологията за производство на водород при алкална електролиза на водата и пазарен статус

Принцип на технологията за производство на водород при алкална електролиза на водата и пазарен статус

Водна технология за алкална електролиза (ALK): Обикновено като електролит се използва разтвор на калиев хидроксид (KOH), като диафрагма се използва пореста мембрана и се използва катализатор на базата на никел от неблагородни метали. Предимството на тази технология е, че е зряла и евтина. Това е основната технология за електролиза на вода.

Структурата на електролизера: Алкалните електролизатори се състоят главно от полярни плочи (биполярни плочи + полюсни рамки), каталитични електроди, диафрагми, уплътнения и други компоненти.

Каталитични електроди: повечето от електродите, използвани в момента в алкалните електролитни клетки, са материали на основата на никел. Те са направени предимно от чиста никелова мрежа и никелова пяна като основен материал и са покрити с катализатори, като се използват процеси като пръскане, нанасяне с валяк и безелектрическо покритие за подобряване на ефективността на електролизата. Повечето от катализаторите са катализатори на базата на никел, представени от Raney Nickel или катализатори от благороден метал и др.

Диафрагми: Първоначално са били използвани предимно азбестови сепараторни материали, но набъбването на азбеста в алкалния електролит и вредата от азбеста за хората води до постепенното му премахване. Понастоящем сепараторът, широко използван в индустрията, е нов композитен сепаратор на базата на полифенилен сулфид (PPS). PPS, като основа, може да осигури определена физическа опора. В същото време PPS тъканта има характеристиките на отлична устойчивост на топлина, висока механична якост и отлични електрически свойства. Въпреки това, хидрофилността на PPS материала е слаба, което ще доведе до твърде голямо вътрешно съпротивление на електролитната клетка. Следователно, PPS в момента е модифициран, като покриващ полимер и циркониев оксид, за да образуват композитен сепаратор за подобряване на неговата хидрофилност.

Полярна плоча: Това е поддържащият компонент на алкалния електролизатор. Неговата функция е да поддържа електрода и сепаратора и да провежда електричество.

Принцип на работа: Алкалните електролизери обикновено използват 30% разтвор на калиев хидроксид (KOH) или 25% разтвор на натриев хидроксид (NaOH) като електролит. Под действието на постоянен ток водните молекули претърпяват реакция на редукция на отделянето на водород на катода. Генерират се водороден газ и хидроксилни йони. Хидроксидните йони преминават през материала на сепаратора под действието на електрическото поле, достигат до анода и губят електрони, за да генерират кислород и вода.

Системата за производство на водород с електролитна вода включва главно електролизера и спомагателната система за BOP:

Спомагателната система BOP се състои от оборудване за захранване (захранване, трансформатор, токоизправител и др.), оборудване за разделяне и сушене и пречистване на газ-течност и друго оборудване.

Като цяло цената на система за производство на водород чрез алкална електролиза на вода се състои от: електролизатор (50%), електрическо оборудване (15%), оборудване за отделяне на газ, сушене и пречистване (15%) и друго оборудване (20%).

В електролизера, диафрагма и електроден възел (57%), стеков възел и крайна плоча (10%), биполярна плоча (7%), малки компоненти (4%), структурен слой (14 %) и порестия предавателен слой ( 8%) е основният компонент на електролизата.