Састав и принцип рада Електролизара за производњу хидрогена ПЕМ-а

Протонска мембрана (ПЕМ) водена електролизаТехнологија има предности ниске потрошње електричне енергије, висока густина струје, мале количине електролизног притиска, високог радног притиска и диференцијалног притиска, широко распон подешавања енергије, итд. Има добру прилагодљивост ветроелектране и фотонапонске моћи са великим флуктуацијама и развијао се у последњих неколико година.

ТхеПЕМ ЕЛЕЦТРОЛИЗЕРје језграни део уређаја за производњу електролизе ПЕМ воденог електролизе. Његове главне компоненте укључују компресионе плоче, биполарне плоче, слојеве дифузије гаса, аноде и катоде иСкупштине мембранских електрода(МЕА). Разумевањем материјала и функција компоненти у Електролизару ПЕМ, можемо продубити своје разумевање ове врхунске технологије и његову улогу у области чисте енергије.

СаставПЕМ ЕЛЕЦТРОЛИЗЕР

Имена компоненти Електролизара ПЕМ-а са врха до дна су:

Вијак, плоча за компресију, изолациони слој,биполарна плоча, изолациони гумени прстен, меса титанијум (2 слоја),титанијум је осетио, мембрана електрода, титанијум осетљива, меса титанијум (2 слоја), изолациони гумени прстен, плоча електрода, изолациони слој, компресионијска плоча

1. ЦД-ове плоче

Компресионијска плоча је направљена од алуминијумске легуре и користи се за решавање целог електролизара.

2.Убразовала гумени прстен

Следећи испод под притиском је изолациони гумени прстен, који има изолационе и некретнине за бртвљење.

3.биполарна плоча (БПП)

Биполарна плоча (БПП) је раван сепаратор (са металном мрежом или ламинатом на екрану или дебели метални сепаратор са Етцхед Теелд Фиелд Цханнелс) који се користи за подударање напона напајања тако што ће се у низу са слагањем више електролитичких ћелијских јединица. Одвојене суседне јединице и правите електронске везе. Потребно је имати ниску отпорност и високу механичку и хемијску и хемијску стабилност, дистрибуцију течности и високу топлотну проводљивост, јер такође помаже у промоцији преноса топлоте.

Титаниум се генерално сматра врхунском материјалом због своје одличне снаге, ниске отпорности, високе топлотне проводљивости и мале пропусност водоника. Међутим, титанијум је подложан корозији, посебно на страни аноде, где потенцијал може да пређе 2В, што резултира акумулацијом површинских оксида, што повећава отпорност на контакт и смањује топлотну проводљивост. Да би се то избегло, може се наносити танка платинаста премаз да би се смањила површинска отпорност.

4.Силицоне прстен

Ово је силиконски прстен са некретнинама за бртвљење и течности.

5.ГАС Дифузијски слој (ГДЛ)

Слој дифузије гаса или тренутни ГДЛ или ПТЛ, делује као електронски проводник између МЕА и БПП-а, осигуравајући ефикасан масовни пренос течности и гаса између електроде и БПП-а.

На аноди се течна вода превози из канала БПП-а кроз тренутни колекционар на слој катализатора на мембрани, где се вода разграђује у кисеоник и протоне, а овде се створило кисеоник који се овде произведу у канал протока у супротном смјеру.

На катоди се течна вода и водоник превозе се из мембране на канале БПП-а кроз тренутни колекционар. Електрони почињу од катализаторског слоја на страни аноде, пролазе кроз тренутни колекционар и БПП, а затим досегнуте на страни катоде. У ПЕМ електролизаторима се морају користити и други материјали јер је анодни потенцијал довољно висок да оксидира угљенични материјали. Титанијум је обично избор колекционара на Анодеу Аноде.

6.Мембранска склоп електроде (МЕА)

МЕА се састоји од мембране протонове који проводе, која је пресвучена порозним слојевима електрокатализатора на бочним анодима и катодним странама. То је основна компонента електролизара. Вода се разграђује на гасовито водоник и кисеоник под акцијом електричне струје. На аноди је вода оксидирана у кисеоник и протоне. Хидрирани протони затим мигрирају катоду. Електрони се уливају до катоде кроз спољни круг.

На катоди, протони добијају електроне и сведе се на облик водоника. Иридијум оксид се углавном сматра најсавременијим катализаторима у електролизи за воду ПЕМ. Међу појединачним транзицијским оксидима РУО2 има највишу активност оер-а, али је нестабилан под условима електролизатора. ИРО2 је нешто мање активан од РУО2, али има предност веће отпорности на корозију.

Принцип рада Електролизма ПЕМ

Вода улази у биполарну плочу из уноса воде, а затим улази у слој дифузије гаса и на крају улази у мембрану протонске размене. Уношењем струје и напона вода се разграђује у протоне Х + и два О2- контактирањем мембране протонске размене електроде. О2- губи електроне е- да би се формирао О2.

Изгубљени електрони достижу катоду кроз круг, а Х + достиже катоду кроз протон мембрану, где се комбинује са електронима да се формира Х2.

Анод производи кисеоник и катода производи водоник. Кисеоник произведен на аноди се излази кроз анодну цев, док се водоник произведен на катоди производи кроз катодну цев, а затим се повећава до сепаратора за воду да формира гас.