ສ່ວນປະກອບແລະຫຼັກການໃນການເຮັດວຽກຂອງການຜະລິດ hydrogen ຂອງ Pem

ໂປແກຼມແລກປ່ຽນໂປແກຼມ Proton (PEM) Electrolysis ນ້ໍາເຕັກໂນໂລຢີມີຂໍ້ດີຂອງການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາ DC ຕ່ໍາ, ປະລິມານໄຟຟ້າຂະຫນາດນ້ອຍ, ລະດັບຄວາມດັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ມີການເຫນັງຕີງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແລະໄດ້ພັດທະນາຢ່າງໄວວາໃນຊຸມປີທີ່ຜ່ານມາ.

ໄດ້Pem electrolyzerແມ່ນສ່ວນຫຼັກຂອງອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ມີໄຟຟ້າ PEM ນ້ໍາໄຟຟ້າ. ສ່ວນປະກອບຕົ້ນຕໍຂອງມັນປະກອບມີແຜ່ນການບີບອັດ, ແຜ່ນ bipolar, ຊັ້ນການແຜ່ກະຈາຍອາຍແກັສ, anodes ແລະ cathodes, ແລະMembrane Electrode AsssideRade(mea). ໂດຍການເຂົ້າໃຈວັດສະດຸແລະຫນ້າທີ່ຂອງສ່ວນປະກອບຕ່າງໆໃນ PEM Electrolyzer, ພວກເຮົາສາມາດເລິກເຊິ່ງກວ່າຂອງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ມີຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບພະລັງງານທີ່ສະອາດ.

ໄຂມັນຂອງPem electrolyzer

ຊື່ຂອງສ່ວນປະກອບຂອງ Pem Electrolyzer ຈາກດ້ານເທິງຫາລຸ່ມສຸດແມ່ນ:

ໄລປະຕູ, ແຜ່ນການບີບອັດ, ຊັ້ນສນວນ,ແຜ່ນ Bipolar, ແຫວນຢາງຂອງ insulation, ຕາຫນ່າງ Titanium (2 ຊັ້ນ),titanium ຮູ້ສຶກ, electrode membrane, Titanium ຮູ້ສຶກ, titanium ຕາຫນ່າງ (2 ຊັ້ນ), ການຍູ້ແຮງ, ແຜ່ນໄຟຟ້າ, ແຜ່ນຮອງ, ແຜ່ນຕອງ, ແຜ່ນການບີບບັງຄັບ

ແຜ່ນ 1compression

ແຜ່ນການບີບອັດແມ່ນເຮັດດ້ວຍໂລຫະປະສົມອາລູມີນຽມແລະຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອແກ້ໄຂ electrolyzer ທັງຫມົດ.

ແຫວນຢາງ 2. ແຫວນຢາງພາລາ

ຖັດໄປຂ້າງລຸ່ມນີ້ແຜ່ນຄວາມກົດດັນແຜ່ນແມ່ນແຫວນການສນວນກັນ, ເຊິ່ງມີການສນວນກັນແລະການປະທັບຕາຄຸນສົມບັດ.

3.Bipolar Plate (BPP)

ແຜ່ນ bipolar (BPP) ແມ່ນເຄື່ອງແຍກທີ່ຮາບພຽງຢູ່ (ມີຕາຫນ່າງໂລຫະຫຼືຫນ້າຈໍທີ່ແຍກອອກຈາກຊ່ອງທາງການສະຫນອງໄຟຟ້າໂດຍກົງໃນຊຸດຂອງຈຸລັງ Elecherlytic ໃນຊຸດ. ແຍກຫົວຫນ່ວຍທີ່ຢູ່ຕິດກັນແລະເຮັດການເຊື່ອມຕໍ່ເອເລັກໂຕຣນິກ. ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່າແລະມີສະຖຽນລະພາບກົນຈັກແລະສານເຄມີ, ການແຈກຢາຍນ້ໍາແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ສູງ, ຍ້ອນວ່າມັນຍັງຊ່ວຍສົ່ງເສີມການໂອນຍ້າຍຄວາມຮ້ອນ.

Titanium ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຖືວ່າເປັນວັດສະດຸທີ່ມີສິລະປະເນື່ອງຈາກຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສິລະປະເນື່ອງຈາກຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ດີເລີດ, ການຕ້ານທານຕໍ່າ, ການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນສູງ, ແລະຄວາມຜິດຕ່ໍາຂອງ hydrogen ຕໍ່າ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, Titanium ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ການກັດກ່ອນ, ໂດຍສະເພາະດ້ານໃນ, ບ່ອນທີ່ທ່າແຮງອາດຈະເກີນ 2V, ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຕໍ່ຕ້ານແລະຫຼຸດຜ່ອນການປະຕິບັດຄວາມຮ້ອນ. ເພື່ອຫລີກລ້ຽງສິ່ງນີ້, ການເຄືອບ platinum ບາງໆສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານດ້ານ.

ແຫວນ 4.silicone

ນີ້ແມ່ນວົງແຫວນຊິລິໂຄນທີ່ມີຄຸນລັກສະນະການຂົນສົ່ງແລະນ້ໍາ.

ຊັ້ນ 5.Gas Diffusion Layer (GDL)

ຊັ້ນການແຜ່ລະບາດຂອງອາຍແກັສ, ຫຼື PTL ທີ່ໃຊ້ອາຍແກັສໃນປະຈຸບັນ, ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຜູ້ນໍາທາງເອເລັກໂຕຣນິກລະຫວ່າງແຫຼວແລະອາຍແກັສລະຫວ່າງໄຟຟ້າແລະ BPP.

ຢູ່ anode, ນ້ໍາແຫຼວຖືກຂົນສົ່ງຈາກຊ່ອງທາງຂອງ BPP ຜ່ານຊັ້ນທີ່ຢູ່ໃນເຍື່ອໃນເຍື່ອໃນທີ່ສຸດ

ຢູ່ທີ່ສະບາຍ, ນ້ໍາແຫຼວແລະ hydrogen ແມ່ນຖືກຂົນສົ່ງຈາກເຍື່ອໄປຫາຊ່ອງທາງຂອງ BPP ຜ່ານຜູ້ເກັບຂອງປະຈຸບັນ. ເອເລັກໂຕຣນິກເລີ່ມຕົ້ນຈາກຊັ້ນ Catalyst ຢູ່ດ້ານນອກ, ຜ່ານຜູ້ເກັບແລະ Bpp ໃນປະຈຸບັນ, ແລະຈາກນັ້ນໄປຮອດເບື້ອງ Cathode. ໃນ pem electrolyzers, ວັດສະດຸອື່ນໆຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້ເພາະວ່າທ່າແຮງຂອງ Anode ແມ່ນສູງພໍທີ່ຈະຜຸພັງວັດສະດຸກາກບອນ. Titanium ມັກຈະເປັນທາງເລືອກຂອງ anode ຜູ້ເກັບມາປະຈຸບັນ.

6.Membrane Electrode Suchnge (MEA)

Mea ປະກອບດ້ວຍເຍື່ອຫຸ້ມຂອງ Proton, ເຊິ່ງເຄືອບດ້ວຍຊັ້ນໄຟຟ້າທີ່ເຈາະໄວ້ຢູ່ທັງສອງ anode ແລະ corne. ມັນແມ່ນສ່ວນປະກອບຫຼັກຂອງ electrolyzer. ນ້ໍາໄດ້ຖືກເນົ່າເປື່ອຍເປັນ hydrogen ແລະອົກຊີເຈນທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ການກະທໍາຂອງກະແສໄຟຟ້າ. ຢູ່ anode, ນ້ໍາແມ່ນ oxidized ເຂົ້າໄປໃນອົກຊີເຈນແລະ protons. ຫຼັງຈາກນັ້ນຕົ້ນຫມາກກ້ຽງກໍ່ເຄື່ອນຍ້າຍໄປທີ່ cathode. ເອເລັກໂຕຣນິກໄຫຼໄປຫາຊ່ອງທາງຜ່ານວົງຈອນພາຍນອກ.

ຢູ່ Cathode, Protons ໄດ້ຮັບເອເລັກໂຕຣນິກແລະຖືກຫຼຸດລົງເພື່ອປະກອບເປັນ hydrogen. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ IRIDIE Oxide ຖືວ່າເປັນຕົວຊີ້ວັດທີ່ກ້າວຫນ້າທີ່ສຸດໃນ PEM Water Electrolysis. ໃນບັນດາການຜຸພັງທີ່ມີການປ່ຽນແປງແບບດຽວ, Ruo2 ມີກິດຈະກໍາທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ແຕ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຂອງ Electrolyzer. IRO2 ແມ່ນຫນ້ອຍກ່ວາ Ruo2, ແຕ່ມີປະໂຫຍດຈາກການຕໍ່ຕ້ານການກັດທາງດ້ານສູງ.

ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງ PEM Electrolyzer

ນ້ໍາເຂົ້າໄປໃນແຜ່ນ bipolar ຈາກນ້ໍາ inlet, ຫຼັງຈາກນັ້ນເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນການແຜ່ກະຈາຍອາຍແກັສ, ແລະສຸດທ້າຍເຂົ້າໄປໃນເຍື່ອແລກປ່ຽນ Proton. ໂດຍການປ້ອນກະແສໄຟຟ້າແລະກະແສໄຟຟ້າ, ນ້ໍາຈະເປັນໂປໂຕຄອນ H + H-H + ແລະສອງ O2- ໂດຍການຕິດຕໍ່ກັບເຍື່ອແລກປ່ຽນຂອງ Proton ຂອງ electrode. O2- ສູນເສຍໄຟຟ້າ e- ເພື່ອປະກອບ O2.

ເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ສູນເສຍໄປເຖິງ Cathode ຜ່ານວົງຈອນ, ແລະ H + ໄປຮອດ Cathode ຜ່ານ Proton Membrane, ເຊິ່ງມັນປະສົມກັບໄຟຟ້າທີ່ຈະປະກອບເປັນ H2.

Anode ຜະລິດອົກຊີເຈນແລະ cathode ຜະລິດ hydrogen. ອົກຊີເຈນທີ່ຜະລິດຢູ່ anode ແມ່ນຜົນຜະລິດຜ່ານທໍ່ anode, ໃນຂະນະທີ່ hydrogen ທີ່ຜະລິດຢູ່ທີ່ Cathode, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຂຶ້ນໄປຫາເຄື່ອງແຍກອາຍແກັສ - ອາຍນ້ໍາເພື່ອປະກອບເປັນອາຍແກັສ.