Сутегін алу технологиясы мен экономикалық талдаудың барысы - Сілтілік электролиттік элементте сутегі өндірісі

Сілтілік жасуша сутегі өндірісі салыстырмалы түрде жетілген электролиттік сутегі өндіру технологиясы болып табылады. Сілтілік ұяшық қауіпсіз және сенімді, қызмет ету мерзімі 15 жыл және коммерциялық мақсатта кеңінен қолданылады.Сілтілік жасушаның жұмыс тиімділігі әдетте 42% ~ 78% құрайды.Соңғы бірнеше жылда сілтілі электролиттік жасушалар екі негізгі аспектіде прогреске қол жеткізді. Бір жағынан, ұяшықтардың тиімділігі жақсарды және электр энергиясын тұтынуға байланысты операциялық шығындар азайды.Екінші жағынан, операциялық токтың тығыздығы артады және инвестициялық шығындар азаяды.

Сілтілік электролизердің жұмыс принципі суретте көрсетілген.Батарея ауа өткізбейтін диафрагмамен бөлінген екі электродтан тұрады.Батарея жинағы иондық өткізгіштікті барынша арттыру үшін сілтілі сұйық электролит KOH жоғары концентрациясына (20%-30%) батырылады. NaOH және NaCl ерітінділерін электролиттер ретінде де қолдануға болады, бірақ олар жиі қолданылмайды. Электролиттердің негізгі кемшілігі олардың коррозиялық қасиеті болып табылады.Жасуша 65 °C-тан 100 °C-қа дейінгі температурада жұмыс істейді. Жасушаның катоды сутегін түзеді, ал пайда болған ОН – диафрагма арқылы анодқа ағады, онда ол оттегін алу үшін қайта біріктіріледі.

Жетілдірілген сілтілі электролиттік жасушалар кең ауқымды сутегі өндіруге жарамды. Кейбір өндірушілер шығарған сілтілі электролиттік элементтердің сутегі өте жоғары өндіру қуаты (500 ~ 760 Нм3/сағ), сәйкес қуат тұтынуы 2150 ~ 3534 кВт.Тәжірибеде жанғыш газ қоспаларының пайда болуына жол бермеу үшін сутегі шығымы номиналды диапазонның 25% -дан 100% -ға дейін шектеледі, максималды рұқсат етілген ток тығыздығы шамамен 0,4А/см2, жұмыс температурасы 5-тен 100 ° C-қа дейін, ал максималды электролиттік қысым 2,5-тен 3,0 МПа-ға жақын.Электролиттік қысым тым жоғары болған кезде инвестициялық шығындар артады және зиянды газ қоспасының пайда болу қаупі айтарлықтай артады.Кез келген көмекші тазарту құрылғысы болмаса, сілтілі жасуша электролизі нәтижесінде алынған сутегінің тазалығы 99% жетуі мүмкін.Сілтілік электролиттік ұяшықтағы электролиттік су таза болуы керек, электродты қорғау және қауіпсіз жұмыс істеу үшін су өткізгіштігі 5S/см-ден аз.