Система получения водорода электролизом щелочной воды включает в себя, главным образом, корпус щелочного электролизера и вспомогательную систему BOP (Bost of Plant). Производство водорода электролизом щелочной воды представляет собой процесс получения водорода путём электролиза воды в среде щелочного электролита. В качестве электролита обычно используется раствор гидроксида калия (KOH) концентрацией около 31% или раствор гидроксида натрия (NaOH) концентрацией 26,5%.

Основная часть щелочного электролизера состоит из таких деталей, как торцевые пластины, электродные пластины и электроды. При производстве водорода молекулы воды внутри щелочного электролизера получают электроны на катоде, образуя газообразный водород и гидроксид-ионы (ОН₂). Эти гидроксид-ионы проходят через мембрану к аноду. Под действием приложенного напряжения они реагируют с образованием газообразного кислорода и воды. Никелевые электроды, никелевые диафрагмы и уплотнительные прокладки являются ключевыми материалами для щелочных электролизеров. Среди них никелевый электрод является основным перерабатываемым материалом компании DONGSHENG и одним из основных драгоценных металлов в оборудовании для производства водорода.

Электролизер ПЭМ является основной частью оборудования для производства водорода методом электролиза воды ПЭМ.

Обычно электролизер с протонообменной мембраной (ПЭМ) имеет от десятков до сотен электролизных ячеек. Электролизер с протонообменной мембраной (ПЭМ) в основном состоит из протонообменной мембраны (ПЭМ), катодно-анодных каталитических слоев, газодиффузионных слоев (ГДС) и биполярных пластин. Процесс производства водорода в электролизере с протонообменной мембраной обычно выглядит следующим образом: вода поступает через биполярную пластину в газодиффузионный слой, а затем достигает протонообменной мембраны. После подачи тока и напряжения вода расщепляется на протоны (H₂) и ионы кислорода (O₂). Ионы кислорода отдают электроны, образуя газообразный кислород, который выводится через анодную трубку. Протоны проходят через протонную мембрану к катоду, где они соединяются с электронами, образуя газообразный водород, который выводится через катодную трубку в газожидкостный сепаратор.

Сравнение трех типов электролизеров в оборудовании для производства водорода

1. Щелочной электролизер отличается высокой и стабильной скоростью производства водорода, сроком службы до 200 000 часов, подходит для крупномасштабного производства водорода, низкой стоимостью.

2. Электролизер ПЭМ: самое быстрое время запуска. Поскольку он работает в сильнокислой и окислительной среде, для производства водорода этого типа оборудования используются драгоценные металлы, такие как иридий, платина и титан. Себестоимость производства водорода у него самая высокая из трёх. Поэтому он больше подходит для небольших предприятий, требующих быстрого реагирования.

3. Электролизер SOEC: требует работы при высоких температурах. Несмотря на минимальное энергопотребление при производстве водорода, скорость производства водорода и срок службы уступают щелочным электролизерам. Инвестиционные и эксплуатационные расходы также относительно высоки. Поэтому он не подходит для коммерческого применения.

Поскольку оборудование для производства водорода, в котором в качестве ядра используются электролизеры ПЭМ, меньше по размеру, легче, а его детали из драгоценных металлов имеют более высокую ценность для вторичной переработки, компания DONGSHENG может предоставить индивидуальные профессиональные решения по переработке для этого типа оборудования.