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          堿性電解水制氫設備的電解槽的結構及工作原理

          2022-10-27 17:47:42

          雖然不同電解槽廠家生產的電解槽的內部結構形式多有不同,但大體上包括雙極板、極框、陽極電極、陰極電極、隔膜、密封墊等,部分電解槽還專門設置有集流器,外部有端壓板、螺栓和螺母緊固件等。

          電解槽廠家

          在堿水制氫電解槽的外側,分別設置有外接氫側出口、外接氧側出口及電解液進口,電解槽運行時,電解液從下側的進口進入電解槽,在每個電解小室內將水電解為氫氣和氧氣,氫氣與電解液的混合液從氫側出口流出,氧氣與電解液的混合液從氧側出口流出。

          1、雙極板

          雙極板也稱為主極板,通過將電解槽的內部空間分開,形成多個電解小室。

          部分類型的雙極板上設計有凹凸不平的結構,其作用是提高電流密度,進而提高制氫效率,通常使用耐堿性腐蝕并且具有良好導電性的金屬材料制造雙極板。

          2、極框

          一般在雙極板的外側安裝極框,上面有流體的流道和密封線,采用金屬或塑料材質制作,在制造工藝上,為了方便電解槽組裝,并且減少漏點,可將極框與雙極板直接做為一體,形成的部件被稱為極板。

          3、電極

          電解槽的產氫效率取決于陽極電極和陰極電極,堿性電解水制氫的電極材料需具備三個性能:

          ①快速的吸氫、脫氫能力,材料結構穩定,良好的導電性能。

          ②高比表面積,進而增大有用電解表觀電解面積的電流密度。

          ③具有成本優勢的非貴金屬催化劑。

          目前堿性電解水所用的電極材料多為鎳基材料,包含鎳基合金析氫電極、鎳基復合析氫電極等。

          4、隔膜

          堿水制氫電解槽所用隔膜為滲透隔膜,具有耐堿腐蝕、孔徑小、孔隙率大、親水性好等特點,能夠防止電解小室中的氫氧側氣體混合。

          傳統電解槽所用隔膜為石棉材料,但由于其危害性大,已被非石棉材料所代替。

          5、集流器

          集流器與電極、雙極板緊挨,具有較高的比表面積,其作用與雙極板上凹凸不平的結構一致,都是用來提高制氫電解槽的電流密度。

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