Principe van de alkalische elektrolysewaterwaterstofproductietechnologie en marktstatus

Principe van de alkalische elektrolysewaterwaterstofproductietechnologie en marktstatus

Alkalische elektrolysewatertechnologie (ALK): Gewoonlijk wordt kaliumhydroxide (KOH) -oplossing gebruikt als elektrolyt, wordt een poreus membraan gebruikt als diafragma en wordt een niet-edelmetaal-nikkelgebaseerde katalysator gebruikt. Het voordeel van deze technologie is dat deze volwassen en goedkoop is. Het is de belangrijkste waterelektrolysetechnologie.

De structuur van de elektrolyseur: Alkalische elektrolyseurs bestaan hoofdzakelijk uit polaire platen (bipolaire platen + poolframes), katalytische elektroden, diafragma's, afdichtingen en andere componenten.

Katalytische elektroden: de meeste elektroden die momenteel in alkalische elektrolytische cellen worden gebruikt, zijn materialen op nikkelbasis. Ze zijn meestal gemaakt van puur nikkelgaas en nikkelschuim als basismateriaal, en zijn gecoat met katalysatoren met behulp van processen zoals spuiten, walsen en stroomloos plateren om de elektrolyse-efficiëntie te verbeteren. De meeste katalysatoren zijn op nikkel gebaseerde katalysatoren, vertegenwoordigd door Raney Nickel of edelmetaalkatalysatoren, enz.

Diafragma's: Aanvankelijk werden voornamelijk asbestafscheidermaterialen gebruikt, maar door het opzwellen van asbest in alkalisch elektrolyt en de schade van asbest aan de mensen werd dit geleidelijk geëlimineerd. De momenteel veel in de industrie gebruikte separator is een nieuwe composietseparator op basis van polyfenyleensulfide (PPS). PPS kan als basis bepaalde fysieke ondersteuning bieden. Tegelijkertijd heeft PPS-stof de kenmerken van uitstekende hittebestendigheid, hoge mechanische sterkte en uitstekende elektrische eigenschappen. De hydrofiliciteit van PPS-materiaal is echter zwak, waardoor de interne weerstand van de elektrolytische cel te groot zal zijn. Daarom wordt PPS momenteel gemodificeerd, zoals coatingpolymeer en zirkoniumoxide, om een composietscheider te vormen om de hydrofiliciteit ervan te verbeteren.

Polaire plaat: Het is het ondersteunende onderdeel van de alkalische elektrolysator. Zijn functie is het ondersteunen van de elektrode en de separator en het geleiden van elektriciteit.

Werkingsprincipe: Alkalische elektrolyzers gebruiken gewoonlijk 30% kaliumhydroxideoplossing (KOH) of 25% natriumhydroxideoplossing (NaOH) als elektrolyt. Onder invloed van gelijkstroom ondergaan watermoleculen een waterstofontwikkelingsreductiereactie aan de kathode. Er worden waterstofgas en hydroxylionen gegenereerd. De hydroxide-ionen passeren het scheidingsmateriaal onder invloed van het elektrische veld, bereiken de anode en verliezen elektronen om zuurstof en water te genereren.

Het elektrolytische waterwaterstofproductiesysteem omvat voornamelijk de elektrolyseur en het BOP-hulpsysteem:

Het BOP-hulpsysteem bestaat uit voedingsapparatuur (voeding, transformator, gelijkrichter, enz.), gas-vloeistofscheidings- en droog- en zuiveringsapparatuur en andere apparatuur.

Over het algemeen bestaan de kosten van een alkalisch elektrolysewaterwaterstofproductiesysteem uit: elektrolysator (50%), elektrische apparatuur (15%), gasscheidings-, droog- en zuiveringsapparatuur (15%) en andere apparatuur (20%).

In de elektrolyseur, membraan- en elektrodeconstructie (57%), stapelconstructie en eindplaat (10%), bipolaire plaat (7%), kleine componenten (4%), structurele laag (14%) en de poreuze transmissielaag ( 8%) is het hoofdbestanddeel van elektrolyse.