Структурни принципи и производствени процеси на алкални и PEM електролизери

Структурни принципи и производствени процеси на алкални и PEM електролизери

Електролизерите могат да бъдат разделени на четири типа: ALK, PEM, AEM и SOEC според технологията за водна електролиза. Тази статия представя главно структурните принципи и производствените процеси на алкални и PEM електролизери.

1.Алкален електролизатор

Структурата на електролизера за производство на алкален водород включва главно диафрагма, положителна/отрицателна електродна решетка, електродна плоча, електродна рамка, уплътнение, закрепващ винт и гайка, крайна плоча и др.

Сглобяването на алкален електролизатор е подобно на купчина водородни горивни клетки. На базата на крайните плочи, плочите, опорните мрежи, отрицателните електродни мрежи, сепараторите, положителните електродни мрежи, опорните мрежи, полюсните рамки и уплътненията се сглобяват една по една, повторете това и накрая монтирайте крайната плоча на другата край и го фиксирайте със закрепващия винт.

Електродите, сепараторите и уплътненията са ключови материали за алкалните електролизатори. Електродите обикновено използват никелова мрежа или никелова пяна, чиято производителност има решаващо влияние върху плътността на тока и ефективността на електролизата, а цената му възлиза на около 28% от цената на системата; сепараторът се използва за разделяне на двата полюса и е необходимо да се осигури херметичност, като същевременно се намали съпротивлението. За да се намалят загубите на мощност, се използват уплътнителни уплътнения за решаване на проблема с изолацията между полюсните части. Изолационните му характеристики оказват влияние върху ефективността на електролизата, безопасността и експлоатационния живот на системата.

2.PEM електролизатор

PEM електролизерът използва протонообменна мембрана като електролит, която има определени предимства в структурата и производителността. PEM електролизерите също са подредени от множество електролизни единици, като всяка единица се състои от протонообменна мембрана, катализатор, газодифузионен слой и биполярна плоча.

Електролизерите PEM използват протонообменни мембрани като твърди електролити, заменяйки сепараторите и течните електролити (разтвори на КОН), използвани в алкалните електролизатори. Вътрешното съпротивление е по-малко, вътрешната структура е по-компактна, ефективността на електролизата е значително подобрена и изборът на мащаб е по-гъвкав.