क्षारीय इलेक्ट्रोलाइजर हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रियामा, इलेक्ट्रोलाइजरको गुणस्तरको अतिरिक्त, उपकरणलाई कसरी स्थिर सञ्चालन गर्ने भन्ने कुरामा ध्यान केन्द्रित गरिन्छ, जसमा सेटिङको लाइ परिसंचरण मात्रा पनि एक महत्त्वपूर्ण प्रभाव कारक हो।
हालै, चाइना इन्डस्ट्रियल ग्यास एसोसिएसन हाइड्रोजन प्रोफेशनल कमिटीको सेफ्टी प्रोडक्सन टेक्नोलोजी एक्सचेन्ज बैठकमा, हाइड्रोजन वाटर इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन अपरेशन एण्ड मेन्टेनेन्स प्रोग्रामका प्रमुख हुआङ लीले वास्तविक परीक्षण र सञ्चालन र मेन्टेनेन्स प्रक्रियामा हाइड्रोजन र लाइ सर्कुलेशन भोल्युम सेटिङको बारेमा हाम्रो अनुभव साझा गर्नुभयो।
तल मूल पत्र छ।
——————
राष्ट्रिय दोहोरो-कार्बन रणनीतिको पृष्ठभूमिमा, २५ वर्षदेखि हाइड्रोजन उत्पादनमा विशेषज्ञता हासिल गरेको र हाइड्रोजन ऊर्जाको क्षेत्रमा संलग्न हुने पहिलो कम्पनी एली हाइड्रोजन इनर्जी टेक्नोलोजी कम्पनी लिमिटेडले हरियो हाइड्रोजन प्रविधि र उपकरणहरूको विकासलाई विस्तार गर्न थालेको छ, जसमा इलेक्ट्रोलिसिस ट्याङ्क रनरहरूको डिजाइन, उपकरण निर्माण, इलेक्ट्रोड प्लेटिङ, साथै इलेक्ट्रोलिसिस ट्याङ्क परीक्षण र सञ्चालन र मर्मतसम्भार समावेश छ।
एउटाक्षारीय इलेक्ट्रोलाइजरको काम गर्ने सिद्धान्त
इलेक्ट्रोलाइटले भरिएको इलेक्ट्रोलाइजरबाट प्रत्यक्ष प्रवाह पार गरेर, पानीका अणुहरू इलेक्ट्रोडहरूमा विद्युत रासायनिक रूपमा प्रतिक्रिया गरिन्छन् र हाइड्रोजन र अक्सिजनमा विघटित हुन्छन्। इलेक्ट्रोलाइटको चालकता बढाउनको लागि, सामान्य इलेक्ट्रोलाइट ३०% पोटासियम हाइड्रोक्साइड वा २५% सोडियम हाइड्रोक्साइडको सांद्रता भएको जलीय घोल हो।
इलेक्ट्रोलाइजरमा धेरै इलेक्ट्रोलाइटिक कोषहरू हुन्छन्। प्रत्येक इलेक्ट्रोलाइज चेम्बरमा क्याथोड, एनोड, डायाफ्राम र इलेक्ट्रोलाइट हुन्छन्। डायाफ्रामको मुख्य कार्य ग्यास पारगमन रोक्नु हो। इलेक्ट्रोलाइजरको तल्लो भागमा एक साझा इनलेट र आउटलेट हुन्छ, क्षार र अक्सी-क्षार प्रवाह च्यानलको ग्यास-तरल मिश्रणको माथिल्लो भाग। प्रत्यक्ष प्रवाहको निश्चित भोल्टेजमा पास गर्दा, जब भोल्टेज पानीको सैद्धान्तिक विघटन भोल्टेज १.२३v र थर्मल न्यूट्रल भोल्टेज १.४८V निश्चित मानभन्दा माथि हुन्छ, इलेक्ट्रोड र तरल इन्टरफेस रेडक्स प्रतिक्रिया हुन्छ, पानी हाइड्रोजन र अक्सिजनमा विघटित हुन्छ।
दुई कसरी लाइ प्रसारित हुन्छ
१️⃣हाइड्रोजन, अक्सिजन साइड लाइ मिश्रित चक्र
यस प्रकारको परिसंचरणमा, लाइ हाइड्रोजन विभाजक र अक्सिजन विभाजकको तल रहेको जडान पाइप मार्फत लाइ परिसंचरण पम्पमा प्रवेश गर्छ, र त्यसपछि चिसो र फिल्टरिंग पछि इलेक्ट्रोलाइजरको क्याथोड र एनोड कक्षहरूमा प्रवेश गर्छ। मिश्रित परिसंचरणका फाइदाहरू सरल संरचना, छोटो प्रक्रिया, कम लागत हुन्, र इलेक्ट्रोलाइजरको क्याथोड र एनोड कक्षहरूमा लाइ परिसंचरणको समान आकार सुनिश्चित गर्न सक्छन्; बेफाइदा यो हो कि एकातिर, यसले हाइड्रोजन र अक्सिजनको शुद्धतालाई असर गर्न सक्छ, र अर्कोतर्फ, यसले हाइड्रोजन-अक्सिजन विभाजकको स्तर समायोजन बाहिर हुन सक्छ, जसले गर्दा हाइड्रोजन-अक्सिजन मिश्रणको जोखिम बढ्न सक्छ। हाल, लाइ मिश्रण चक्रको हाइड्रोजन-अक्सिजन पक्ष सबैभन्दा सामान्य प्रक्रिया हो।
२️⃣हाइड्रोजन र अक्सिजन साइड लाइको छुट्टाछुट्टै परिसंचरण
यस प्रकारको परिसंचरणको लागि दुई लाइ परिसंचरण पम्पहरू, अर्थात् दुई आन्तरिक परिसंचरणहरू आवश्यक पर्दछ। हाइड्रोजन विभाजकको तल रहेको लाइ हाइड्रोजन-साइड परिसंचरण पम्पबाट गुज्रन्छ, चिसो र फिल्टर गरिन्छ, र त्यसपछि इलेक्ट्रोलाइजरको क्याथोड चेम्बरमा प्रवेश गर्दछ; अक्सिजन विभाजकको तल रहेको लाइ अक्सिजन-साइड परिसंचरण पम्पबाट गुज्रन्छ, चिसो र फिल्टर गरिन्छ, र त्यसपछि इलेक्ट्रोलाइजरको एनोड चेम्बरमा प्रवेश गर्दछ। लाइको स्वतन्त्र परिसंचरणको फाइदा यो हो कि इलेक्ट्रोलिसिसद्वारा उत्पादित हाइड्रोजन र अक्सिजन उच्च शुद्धताका हुन्छन्, भौतिक रूपमा हाइड्रोजन र अक्सिजन विभाजक मिश्रणको जोखिमबाट बच्न; बेफाइदा यो हो कि संरचना र प्रक्रिया जटिल र महँगो छ, र दुवै पक्षका पम्पहरूको प्रवाह दर, हेड, पावर र अन्य प्यारामिटरहरूको स्थिरता सुनिश्चित गर्न पनि आवश्यक छ, जसले सञ्चालनको जटिलता बढाउँछ, र प्रणालीको दुवै पक्षको स्थिरता नियन्त्रण गर्ने आवश्यकतालाई अगाडि बढाउँछ।
इलेक्ट्रोलाइटिक पानीद्वारा हाइड्रोजन उत्पादनमा लाइको परिसंचरण प्रवाह दरको तीन प्रभाव र इलेक्ट्रोलाइजरको काम गर्ने अवस्था
१️⃣लाइको अत्यधिक परिसंचरण
(१) हाइड्रोजन र अक्सिजनको शुद्धतामा प्रभाव
लाइमा हाइड्रोजन र अक्सिजनको निश्चित घुलनशीलता भएकोले, परिसंचरणको मात्रा धेरै ठूलो हुन्छ जसले गर्दा घुलनशील हाइड्रोजन र अक्सिजनको कुल मात्रा बढ्छ र लाइसँगै प्रत्येक कक्षमा प्रवेश गर्छ, जसले गर्दा इलेक्ट्रोलाइजरको आउटलेटमा हाइड्रोजन र अक्सिजनको शुद्धता कम हुन्छ; परिसंचरणको मात्रा धेरै ठूलो हुन्छ जसले गर्दा हाइड्रोजन र अक्सिजन तरल विभाजकको अवधारण समय धेरै छोटो हुन्छ, र पूर्ण रूपमा अलग नगरिएको ग्यासलाई लाइसँगै इलेक्ट्रोलाइजरको भित्री भागमा फिर्ता ल्याइन्छ, जसले इलेक्ट्रोलाइजरको इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाको दक्षता र हाइड्रोजन र अक्सिजनको शुद्धतालाई असर गर्छ, र थप यसले इलेक्ट्रोलाइजरमा इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाको दक्षता र हाइड्रोजन र अक्सिजनको शुद्धतालाई असर गर्छ, र हाइड्रोजन र अक्सिजन शुद्धिकरण उपकरणहरूको डिहाइड्रोजनेट र डिअक्सिजनेट गर्ने क्षमतालाई थप असर गर्छ, जसको परिणामस्वरूप हाइड्रोजन र अक्सिजन शुद्धिकरणको खराब प्रभाव हुन्छ र उत्पादनहरूको गुणस्तरमा असर गर्छ।
(२) ट्याङ्कीको तापक्रममा प्रभाव
लाइ कूलरको आउटलेट तापक्रम अपरिवर्तित रहने अवस्थामा, धेरै लाइ प्रवाहले इलेक्ट्रोलाइजरबाट बढी ताप लैजान्छ, जसले गर्दा ट्याङ्कीको तापक्रम घट्छ र शक्ति बढ्छ।
(३) करेन्ट र भोल्टेजमा प्रभाव
लाइको अत्यधिक परिसंचरणले करेन्ट र भोल्टेजको स्थिरतालाई असर गर्नेछ। अत्यधिक तरल पदार्थको प्रवाहले करेन्ट र भोल्टेजको सामान्य उतारचढावमा बाधा पुर्याउँछ, जसले गर्दा करेन्ट र भोल्टेज सजिलै स्थिर हुँदैन, जसले गर्दा रेक्टिफायर क्याबिनेट र ट्रान्सफर्मरको काम गर्ने अवस्थामा उतारचढाव आउँछ, र यसरी हाइड्रोजनको उत्पादन र गुणस्तरमा असर पर्छ।
(४) बढेको ऊर्जा खपत
अत्यधिक लाइ परिसंचरणले ऊर्जा खपत बढ्ने, सञ्चालन लागत बढ्ने र प्रणाली ऊर्जा दक्षता घट्ने पनि हुन सक्छ। मुख्यतया सहायक चिसो पानी आन्तरिक परिसंचरण प्रणाली र बाह्य परिसंचरण स्प्रे र पंखा, चिसो पानी भार, आदिको वृद्धिमा, जसले गर्दा बिजुली खपत बढ्छ, कुल ऊर्जा खपत बढ्छ।
(५) उपकरण बिग्रनुको कारण
अत्यधिक लाइ परिसंचरणले लाइ परिसंचरण पम्पमा भार बढाउँछ, जुन इलेक्ट्रोलाइजरमा बढ्दो प्रवाह दर, दबाब र तापमान उतारचढावसँग मेल खान्छ, जसले फलस्वरूप इलेक्ट्रोलाइजर भित्रका इलेक्ट्रोड, डायाफ्राम र ग्यास्केटहरूलाई असर गर्छ, जसले गर्दा उपकरणमा खराबी वा क्षति हुन सक्छ, र मर्मतसम्भार र मर्मतको लागि कार्यभार बढ्न सक्छ।
२️⃣लाइ सर्कुलेशन धेरै कम
(१) ट्याङ्कीको तापक्रममा प्रभाव
जब लाइको परिसंचरण मात्रा अपर्याप्त हुन्छ, इलेक्ट्रोलाइजरमा रहेको तापलाई समयमै हटाउन सकिँदैन, जसले गर्दा तापक्रम बढ्छ। उच्च तापक्रमको वातावरणले ग्यास चरणमा पानीको संतृप्त वाष्प चाप बढाउँछ र पानीको मात्रा बढाउँछ। यदि पानीलाई पर्याप्त रूपमा सघन गर्न सकिएन भने, यसले शुद्धीकरण प्रणालीको बोझ बढाउनेछ र शुद्धीकरण प्रभावलाई असर गर्नेछ, र यसले उत्प्रेरक र शोषकको प्रभाव र आयुलाई पनि असर गर्नेछ।
(२) डायाफ्राम जीवनमा प्रभाव
निरन्तर उच्च तापक्रम वातावरणले डायाफ्रामको बुढ्यौलीलाई तीव्र बनाउँछ, यसको कार्यसम्पादन घटाउँछ वा फुट्छ, हाइड्रोजन र अक्सिजनको पारस्परिक पारगम्यताको दुवै छेउमा डायाफ्राम निम्त्याउन सजिलो हुन्छ, जसले हाइड्रोजन र अक्सिजनको शुद्धतालाई असर गर्छ। जब पारस्परिक घुसपैठ विस्फोटको तल्लो सीमाको नजिक हुन्छ ताकि इलेक्ट्रोलाइजर खतराको सम्भावना धेरै बढ्छ। एकै समयमा, निरन्तर उच्च तापक्रमले सिलिङ ग्यास्केटमा चुहावटलाई पनि क्षति पुर्याउँछ, यसको सेवा जीवन छोटो पार्छ।
(३) इलेक्ट्रोडहरूमा प्रभाव
यदि लाइको परिसंचरण मात्रा धेरै कम छ भने, उत्पादित ग्यासले इलेक्ट्रोडको सक्रिय केन्द्रलाई छिट्टै छोड्न सक्दैन, र इलेक्ट्रोलिसिस दक्षता प्रभावित हुन्छ; यदि इलेक्ट्रोडले इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया गर्न लाइसँग पूर्ण रूपमा सम्पर्क गर्न सकेन भने, आंशिक डिस्चार्ज असामान्यता र सुख्खा जलन हुनेछ, जसले इलेक्ट्रोडमा उत्प्रेरकको शेडिङलाई तीव्र पार्नेछ।
(४) सेल भोल्टेजमा प्रभाव
इलेक्ट्रोडको सक्रिय केन्द्रमा उत्पन्न हुने हाइड्रोजन र अक्सिजन बुलबुले समयमै हटाउन नसकिने भएकाले लाइको परिसंचरण धेरै कम हुन्छ, र इलेक्ट्रोलाइटमा घुलनशील ग्यासहरूको मात्रा बढ्छ, जसले गर्दा सानो चेम्बरको भोल्टेज बढ्छ र बिजुली खपत बढ्छ।
इष्टतम लाइ परिसंचरण प्रवाह दर निर्धारण गर्ने चार विधिहरू
माथिका समस्याहरू समाधान गर्न, लाइ परिसंचरण प्रणालीको सामान्य सञ्चालन सुनिश्चित गर्न नियमित रूपमा जाँच गर्ने; इलेक्ट्रोलाइजर वरिपरि राम्रो ताप अपव्यय अवस्था कायम राख्ने; र धेरै ठूलो वा धेरै सानो मात्रामा लाइ परिसंचरणको घटनाबाट बच्न आवश्यक भएमा इलेक्ट्रोलाइजरको सञ्चालन प्यारामिटरहरू समायोजन गर्ने जस्ता सम्बन्धित उपायहरू अपनाउनु आवश्यक छ।
इष्टतम लाइ परिसंचरण प्रवाह दर विशिष्ट इलेक्ट्रोलाइजर प्राविधिक प्यारामिटरहरू, जस्तै इलेक्ट्रोलाइजर आकार, चेम्बरहरूको संख्या, सञ्चालन चाप, प्रतिक्रिया तापक्रम, ताप उत्पादन, लाइ सांद्रता, लाइ कूलर, हाइड्रोजन-अक्सिजन विभाजक, वर्तमान घनत्व, ग्यास शुद्धता र अन्य आवश्यकताहरू, उपकरण र पाइपिङ स्थायित्व र अन्य कारकहरूको आधारमा निर्धारण गर्न आवश्यक छ।
प्राविधिक प्यारामिटर आयाम:
आकारहरू ४८००x२२४०x२२८१ मिमी
जम्मा तौल ४०७०० किलोग्राम
प्रभावकारी कक्ष आकार १८३०, कक्षहरूको संख्या २३८个
इलेक्ट्रोलाइजरको वर्तमान घनत्व ५०००A/m²
सञ्चालन दबाव १.६ एमपीए
प्रतिक्रिया तापमान ९० ℃±५ ℃
इलेक्ट्रोलाइजर उत्पादनको एकल सेट हाइड्रोजन भोल्युम १३००Nm³/घण्टा
उत्पादन अक्सिजन ६५०Nm³/घण्टा
प्रत्यक्ष वर्तमान n13100A、dc भोल्टेज 480V
लाइ कूलर Φ७००x४२४४ मिमी
ताप विनिमय क्षेत्र ८८.२ वर्ग मीटर
हाइड्रोजन र अक्सिजन विभाजक Φ१३००x३९१६ मिमी
अक्सिजन विभाजक Φ१३००x३९१६ मिमी
पोटासियम हाइड्रोक्साइड घोलको सांद्रता ३०%
शुद्ध पानी प्रतिरोध मान >५MΩ·सेमी
पोटासियम हाइड्रोक्साइड घोल र इलेक्ट्रोलाइजर बीचको सम्बन्ध:
शुद्ध पानीलाई प्रवाहकीय बनाउनुहोस्, हाइड्रोजन र अक्सिजन निकाल्नुहोस्, र ताप हटाउनुहोस्। इलेक्ट्रोलाइजर प्रतिक्रियाको तापक्रम अपेक्षाकृत स्थिर होस् भनेर लाइको तापक्रम नियन्त्रण गर्न चिसो पानीको प्रवाह प्रयोग गरिन्छ, र इलेक्ट्रोलाइजरको ताप उत्पादन र चिसो पानीको प्रवाहलाई प्रणालीको ताप सन्तुलनसँग मिलाउन प्रयोग गरिन्छ ताकि उत्तम काम गर्ने अवस्था र सबैभन्दा ऊर्जा बचत गर्ने अपरेटिङ प्यारामिटरहरू प्राप्त गर्न सकियोस्।
वास्तविक सञ्चालनमा आधारित:
६०m³/घण्टामा लाइ परिसंचरण भोल्युम नियन्त्रण,
चिसो पानीको प्रवाह लगभग ९५% मा खुल्छ,
इलेक्ट्रोलाइजरको प्रतिक्रिया तापक्रम पूर्ण लोडमा ९० डिग्री सेल्सियसमा नियन्त्रण गरिन्छ,
इष्टतम अवस्था इलेक्ट्रोलाइजर DC पावर खपत ४.५६ kWh/Nm³H₂ हो।
पाँचसंक्षेप गर्नु
संक्षेपमा भन्नुपर्दा, पानीको इलेक्ट्रोलिसिसद्वारा हाइड्रोजन उत्पादनको प्रक्रियामा लाइको परिसंचरण मात्रा एक महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो, जुन ग्यास शुद्धता, चेम्बर भोल्टेज, इलेक्ट्रोलाइजरको तापक्रम र अन्य प्यारामिटरहरूसँग सम्बन्धित छ। ट्याङ्कीमा लाइ प्रतिस्थापनको २ ~ ४ पटक/घण्टा/मिनेटमा परिसंचरण मात्रा नियन्त्रण गर्नु उपयुक्त हुन्छ। लाइको परिसंचरण मात्रालाई प्रभावकारी रूपमा नियन्त्रण गरेर, यसले लामो समयसम्म पानीको इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन उपकरणको स्थिर र सुरक्षित सञ्चालन सुनिश्चित गर्दछ।
क्षारीय इलेक्ट्रोलाइजरमा पानी इलेक्ट्रोलाइसिसद्वारा हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रियामा, काम गर्ने अवस्था प्यारामिटरहरूको अनुकूलन र इलेक्ट्रोलाइजर रनर डिजाइन, इलेक्ट्रोड सामग्री र डायाफ्राम सामग्री चयनसँग मिलाएर विद्युत प्रवाह बढाउन, ट्याङ्की भोल्टेज घटाउन र ऊर्जा खपत बचत गर्ने कुञ्जी हो।
——हामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस्——
टेलिफोन: +८६ ०२८ ६२५९ ००८०
फ्याक्स: +८६ ०२८ ६२५९ ०१००
E-mail: tech@allygas.com
पोस्ट समय: जनवरी-०९-२०२५
