الکلائن الیکٹرولائزر واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن کی پیداوار کے عمل میں ہائیڈروجن اور الکلی کی گردش

الکلائن الیکٹرولائزر ہائیڈروجن پروڈکشن کے عمل میں، الیکٹرولائزر کے معیار کے علاوہ، ڈیوائس کو کس طرح مستحکم آپریشن چلانا ہے، جس میں سیٹنگ کی لائی گردش کی مقدار بھی ایک اہم اثر انگیز عنصر ہے۔

حال ہی میں، چائنا انڈسٹریل گیسز ایسوسی ایشن ہائیڈروجن پروفیشنل کمیٹی کی سیفٹی پروڈکشن ٹیکنالوجی ایکسچینج میٹنگ میں، ہائیڈروجن واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن آپریشن اینڈ مینٹی نینس پروگرام کے سربراہ ہوانگ لی نے اصل ٹیسٹنگ اور آپریشن اور دیکھ بھال کے عمل میں ہائیڈروجن اور لائی سرکولیشن والیوم سیٹنگ پر اپنے تجربے کا اشتراک کیا۔

اصل کاغذ درج ذیل ہے۔

——————

قومی دوہری کاربن حکمت عملی کے پس منظر کے تحت، ایلی ہائیڈروجن انرجی ٹیکنالوجی کمپنی، لمیٹڈ، جو 25 سال سے ہائیڈروجن کی پیداوار میں مہارت رکھتی ہے اور ہائیڈروجن توانائی کے شعبے میں شامل ہونے والی پہلی کمپنی تھی، نے گرین ہائیڈروجن ٹیکنالوجی اور آلات کی ترقی کو بڑھانا شروع کر دیا ہے، جس میں الیکٹرولائسز ٹینک رنرز کے ڈیزائن، الیکٹرولائسز ٹینک کے طور پر آلات کی تیاری، الیکٹرو ڈیل آپریشن اور ٹیسٹ کے طور پر کام کرنا شامل ہے۔ دیکھ بھال

ایکالکلائن الیکٹرولائزر کام کرنے کا اصول

الیکٹرولائٹ سے بھرے الیکٹرولائزر کے ذریعے براہ راست کرنٹ گزرنے سے، پانی کے مالیکیول الیکٹروڈس پر الیکٹرو کیمیکل طور پر رد عمل ظاہر کرتے ہیں اور ہائیڈروجن اور آکسیجن میں گل جاتے ہیں۔ الیکٹرولائٹ کی چالکتا کو بڑھانے کے لیے، عام الیکٹرولائٹ ایک آبی محلول ہے جس میں 30% پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ یا 25% سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ ہوتا ہے۔

الیکٹرولائزر کئی الیکٹرولیٹک خلیوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ ہر الیکٹرولیسس چیمبر کیتھوڈ، اینوڈ، ڈایافرام اور الیکٹرولائٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ ڈایافرام کا بنیادی کام گیس کے پھیلاؤ کو روکنا ہے۔ الیکٹرولائزر کے نچلے حصے میں ایک عام انلیٹ اور آؤٹ لیٹ ہوتا ہے، الکلی اور آکسی الکلی بہاؤ چینل کے گیس مائع مرکب کا اوپری حصہ۔ براہ راست کرنٹ کے ایک مخصوص وولٹیج میں منتقل ہونے پر، جب وولٹیج پانی کے نظریاتی سڑنے والی وولٹیج 1.23v اور تھرمل نیوٹرل وولٹیج 1.48V سے ایک خاص قدر سے زیادہ ہو جاتا ہے، الیکٹروڈ اور مائع انٹرفیس کا ریڈوکس رد عمل ہوتا ہے، پانی گل جاتا ہے اور ہائیڈروجن بن جاتا ہے۔

دو لائی کی گردش کیسے کی جاتی ہے۔

1️⃣ ہائیڈروجن، آکسیجن سائیڈ لائی مکسڈ سائیکل

گردش کی اس شکل میں، لائی ہائیڈروجن الگ کرنے والے اور آکسیجن الگ کرنے والے کے نچلے حصے میں منسلک پائپ کے ذریعے لائی گردش پمپ میں داخل ہوتی ہے، اور پھر کولنگ اور فلٹرنگ کے بعد الیکٹرولائزر کے کیتھوڈ اور اینوڈ چیمبرز میں داخل ہوتی ہے۔ مخلوط گردش کے فوائد سادہ ساخت، مختصر عمل، کم لاگت ہیں، اور الیکٹرولائزر کے کیتھوڈ اور اینوڈ چیمبرز میں لائی گردش کے ایک ہی سائز کو یقینی بنا سکتے ہیں۔ نقصان یہ ہے کہ ایک طرف، یہ ہائیڈروجن اور آکسیجن کی پاکیزگی کو متاثر کر سکتا ہے، اور دوسری طرف، یہ ہائیڈروجن-آکسیجن الگ کرنے والے کی سطح کو ایڈجسٹ کرنے سے باہر ہونے کا سبب بن سکتا ہے، جس کے نتیجے میں ہائیڈروجن-آکسیجن کے اختلاط کا خطرہ بڑھ سکتا ہے۔ فی الحال، لائی مکسنگ سائیکل کا ہائیڈروجن آکسیجن سائیڈ سب سے عام عمل ہے۔

2️⃣ ہائیڈروجن اور آکسیجن سائیڈ لائی کی الگ الگ گردش

گردش کی اس شکل کے لیے دو لائی سرکولیشن پمپ، یعنی دو اندرونی گردشوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہائیڈروجن الگ کرنے والے کے نیچے کی لائی ہائیڈروجن سائیڈ سرکولیشن پمپ سے گزرتی ہے، ٹھنڈا اور فلٹر کیا جاتا ہے، اور پھر الیکٹرولائزر کے کیتھوڈ چیمبر میں داخل ہوتا ہے۔ آکسیجن الگ کرنے والے کے نیچے کی لائی آکسیجن سائیڈ گردش پمپ سے گزرتی ہے، اسے ٹھنڈا اور فلٹر کیا جاتا ہے، اور پھر الیکٹرولائزر کے اینوڈ چیمبر میں داخل ہوتا ہے۔ لائی کی آزادانہ گردش کا فائدہ یہ ہے کہ الیکٹرولیسس سے پیدا ہونے والی ہائیڈروجن اور آکسیجن اعلیٰ پاکیزگی کے حامل ہوتے ہیں، جسمانی طور پر ہائیڈروجن اور آکسیجن الگ کرنے والے کے اختلاط کے خطرے سے گریز کرتے ہیں۔ نقصان یہ ہے کہ ساخت اور عمل پیچیدہ اور مہنگا ہے، اور دونوں طرف پمپوں کے بہاؤ کی شرح، ہیڈ، پاور اور دیگر پیرامیٹرز کی مستقل مزاجی کو یقینی بنانا بھی ضروری ہے، جو آپریشن کی پیچیدگی کو بڑھاتا ہے، اور نظام کے دونوں اطراف کے استحکام کو کنٹرول کرنے کی ضرورت کو آگے بڑھاتا ہے۔

الیکٹرولائٹک پانی اور الیکٹرولائزر کی کام کرنے کی حالت کے ذریعہ ہائیڈروجن کی پیداوار پر لائ کے گردشی بہاؤ کی شرح کے تین اثرات

1️⃣لائی کا بہت زیادہ گردش

(1) ہائیڈروجن اور آکسیجن کی پاکیزگی پر اثر

چونکہ لائی میں ہائیڈروجن اور آکسیجن کی ایک خاص حل پذیری ہوتی ہے، اس لیے گردش کا حجم بہت زیادہ ہوتا ہے تاکہ تحلیل شدہ ہائیڈروجن اور آکسیجن کی کل مقدار بڑھ جائے اور لائی کے ساتھ ہر چیمبر میں داخل ہو جائے، جس کی وجہ سے الیکٹرولائزر کے آؤٹ لیٹ میں ہائیڈروجن اور آکسیجن کی پاکیزگی کم ہو جاتی ہے۔ گردش کا حجم بہت زیادہ ہے اس لیے ہائیڈروجن اور آکسیجن مائع الگ کرنے والے کا برقرار رکھنے کا وقت بہت کم ہے، اور جو گیس مکمل طور پر الگ نہیں ہوئی ہے اسے لائی کے ساتھ الیکٹرولائزر کے اندرونی حصے میں واپس لایا جاتا ہے، جس سے الیکٹرولائزر کے الیکٹرو کیمیکل ری ایکشن کی کارکردگی متاثر ہوتی ہے اور یہ ہائیڈروجن کی پاکیزگی، الیکٹرو کیمیکل ری ایکشن اور ہائیڈروجن کی پاکیزگی کو متاثر کرتی ہے۔ الیکٹرولائزر میں رد عمل اور ہائیڈروجن اور آکسیجن کی پاکیزگی، اور ہائیڈروجن اور آکسیجن صاف کرنے والے آلات کی ڈیہائیڈروجنیٹ اور ڈی آکسیجنیٹ کی صلاحیت کو مزید متاثر کرتی ہے، جس کے نتیجے میں ہائیڈروجن اور آکسیجن صاف کرنے کا خراب اثر پڑتا ہے اور مصنوعات کے معیار کو متاثر کرتا ہے۔

（2） ٹینک کے درجہ حرارت پر اثر

اس حالت کے تحت کہ لائی کولر کا آؤٹ لیٹ درجہ حرارت کوئی تبدیلی نہیں رکھتا ہے، بہت زیادہ لائی کا بہاؤ الیکٹرولائزر سے زیادہ حرارت لے جائے گا، جس سے ٹینک کا درجہ حرارت گر جائے گا اور طاقت بڑھے گی۔

(3) کرنٹ اور وولٹیج پر اثر

لائی کی ضرورت سے زیادہ گردش کرنٹ اور وولٹیج کے استحکام کو متاثر کرے گی۔ ضرورت سے زیادہ مائع بہاؤ کرنٹ اور وولٹیج کے معمول کے اتار چڑھاؤ میں مداخلت کرے گا، جس کی وجہ سے کرنٹ اور وولٹیج آسانی سے مستحکم نہیں ہو پاتے، جس کی وجہ سے ریکٹیفائر کیبنٹ اور ٹرانسفارمر کی ورکنگ کنڈیشن میں اتار چڑھاؤ آتا ہے، اور اس طرح ہائیڈروجن کی پیداوار اور معیار متاثر ہوتا ہے۔

(4) توانائی کی کھپت میں اضافہ

ضرورت سے زیادہ لائی گردش بھی توانائی کی کھپت میں اضافہ، آپریٹنگ اخراجات میں اضافہ اور نظام کی توانائی کی کارکردگی میں کمی کا باعث بن سکتی ہے۔ بنیادی طور پر معاون کولنگ پانی کے اندرونی گردش کے نظام اور بیرونی گردش کے اسپرے اور پنکھے، ٹھنڈے پانی کے بوجھ وغیرہ کے اضافے میں، تاکہ بجلی کی کھپت میں اضافہ ہو، توانائی کی کل کھپت بڑھ جائے۔

(5) سامان کی خرابی کی وجہ

ضرورت سے زیادہ لائی گردش لائی سرکولیشن پمپ پر بوجھ کو بڑھاتی ہے، جو الیکٹرولائزر میں بہاؤ کی شرح، دباؤ اور درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کے مساوی ہے، جس کے نتیجے میں الیکٹرولائزر کے اندر موجود الیکٹروڈز، ڈایافرام اور گاسکیٹ متاثر ہوتے ہیں، جو آلات کی خرابی یا نقصانات کا باعث بن سکتے ہیں، اور کام کے بوجھ میں اضافہ اور مرمت کے لیے اہم کام کا بوجھ بڑھ جاتا ہے۔

2️⃣Lye کی گردش بہت کم ہے۔

(1) ٹینک کے درجہ حرارت پر اثر

جب لائی کا گردش کرنے والا حجم ناکافی ہوتا ہے، تو الیکٹرولائزر میں موجود حرارت کو وقت پر دور نہیں کیا جا سکتا، جس کے نتیجے میں درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت کا ماحول گیس کے مرحلے میں پانی کے سیر شدہ بخارات کے دباؤ کو بڑھاتا ہے اور پانی کی مقدار میں اضافہ ہوتا ہے۔ اگر پانی کو کافی حد تک گاڑھا نہیں کیا جا سکتا ہے، تو یہ طہارت کے نظام کے بوجھ میں اضافہ کرے گا اور طہارت کے اثر کو متاثر کرے گا، اور یہ اتپریرک اور جذب کرنے والے کے اثر اور زندگی کی مدت کو بھی متاثر کرے گا۔

(2) ڈایافرام کی زندگی پر اثر

مسلسل اعلی درجہ حرارت کا ماحول ڈایافرام کی عمر کو تیز کرے گا، اس کی کارکردگی میں کمی یا یہاں تک کہ پھٹ جائے گا، ہائیڈروجن اور آکسیجن کی باہمی پارگمیتا کے دونوں اطراف ڈایافرام کا سبب بننا آسان ہے، جس سے ہائیڈروجن اور آکسیجن کی پاکیزگی متاثر ہوگی۔ جب باہمی دراندازی دھماکے کی نچلی حد کے قریب ہوتی ہے تاکہ الیکٹرولائزر کے خطرے کا امکان بہت بڑھ جائے۔ ایک ہی وقت میں، مسلسل اعلی درجہ حرارت سگ ماہی گسکیٹ کو رساو کو نقصان پہنچاتا ہے، اس کی سروس کی زندگی کو مختصر کرتا ہے.

(3) الیکٹروڈ پر اثر

اگر لائی کی گردش کرنے والی مقدار بہت کم ہے، تو پیدا ہونے والی گیس الیکٹروڈ کے فعال مرکز کو تیزی سے نہیں چھوڑ سکتی، اور الیکٹرولائسز کی کارکردگی متاثر ہوتی ہے۔ اگر الیکٹروڈ الیکٹرو کیمیکل رد عمل کو انجام دینے کے لیے لائی کے ساتھ مکمل طور پر رابطہ نہیں کر سکتا، تو جزوی خارج ہونے والے مادہ کی غیر معمولی اور خشک جلن واقع ہو جائے گی، جس سے الیکٹروڈ پر کیٹیلسٹ کے بہانے میں تیزی آئے گی۔

(4) سیل وولٹیج پر اثر

لائی گردش کرنے کی مقدار بہت کم ہے، کیونکہ الیکٹروڈ کے فعال مرکز میں پیدا ہونے والے ہائیڈروجن اور آکسیجن کے بلبلوں کو وقت پر نہیں نکالا جا سکتا، اور الیکٹرولائٹ میں تحلیل شدہ گیسوں کی مقدار بڑھ جاتی ہے، جس سے چھوٹے چیمبر کے وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے اور بجلی کی کھپت میں اضافہ ہوتا ہے۔

لائی گردش کے بہاؤ کی زیادہ سے زیادہ شرح کا تعین کرنے کے چار طریقے

مندرجہ بالا مسائل کو حل کرنے کے لیے ضروری ہے کہ متعلقہ اقدامات کیے جائیں، جیسے کہ لائی گردش کے نظام کو معمول کے مطابق کام کرنے کے لیے باقاعدگی سے چیک کرنا؛ الیکٹرولائزر کے ارد گرد گرمی کی کھپت کے اچھے حالات کو برقرار رکھنا؛ اور الیکٹرولائزر کے آپریٹنگ پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرنا، اگر ضروری ہو تو، لائی گردش کے بہت بڑے یا بہت چھوٹے حجم کی موجودگی سے بچنے کے لیے۔

زیادہ سے زیادہ لائی گردش کے بہاؤ کی شرح کا تعین مخصوص الیکٹرولائزر تکنیکی پیرامیٹرز، جیسے الیکٹرولائزر سائز، چیمبرز کی تعداد، آپریٹنگ پریشر، ری ایکشن ٹمپریچر، ہیٹ جنریشن، لائی ارتکاز، لائی کولر، ہائیڈروجن-آکسیجن الگ کرنے والا، موجودہ کثافت، گیس کی پاکیزگی اور دیگر ضروریات اور دیگر ضروریات کی بنیاد پر کرنے کی ضرورت ہے۔

تکنیکی پیرامیٹرز کے طول و عرض:

سائز 4800x2240x2281mm

کل وزن 40700 کلوگرام

مؤثر چیمبر سائز 1830، چیمبرز کی تعداد 238个

الیکٹرولائزر کرنٹ ڈینسٹی 5000A/m²

آپریٹنگ پریشر 1.6Mpa

رد عمل کا درجہ حرارت 90℃±5℃

الیکٹرولائزر پروڈکٹ ہائیڈروجن والیوم کا ایک سیٹ 1300Nm³/h

پروڈکٹ آکسیجن 650Nm³/h

براہ راست کرنٹ n13100A、dc وولٹیج 480V

لائی کولر Φ700x4244mm

ہیٹ ایکسچینج ایریا 88.2m²

ہائیڈروجن اور آکسیجن الگ کرنے والا Φ1300x3916mm

آکسیجن الگ کرنے والا Φ1300x3916mm

پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول کا ارتکاز 30%

خالص پانی کی مزاحمتی قدر>5MΩ·cm

پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول اور الیکٹرولائزر کے درمیان تعلق:

خالص پانی کو چلنے والا بنائیں، ہائیڈروجن اور آکسیجن نکالیں، اور گرمی کو دور کریں۔ ٹھنڈک پانی کے بہاؤ کو لائی کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ الیکٹرولائزر کے رد عمل کا درجہ حرارت نسبتاً مستحکم ہو، اور الیکٹرولائزر کی گرمی کی پیداوار اور کولنگ پانی کے بہاؤ کو نظام کے حرارت کے توازن سے ملنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تاکہ بہترین کام کرنے کی حالت اور سب سے زیادہ توانائی کی بچت آپریٹنگ پیرامیٹرز حاصل کی جا سکے۔

اصل آپریشنز کی بنیاد پر:

لائی گردش والیوم کنٹرول 60m³/h پر،

ٹھنڈے پانی کا بہاؤ تقریباً 95 فیصد پر کھلتا ہے،

الیکٹرولائزر کے رد عمل کا درجہ حرارت پورے بوجھ پر 90 ° C پر کنٹرول کیا جاتا ہے،

زیادہ سے زیادہ حالت الیکٹرولائزر DC بجلی کی کھپت 4.56 kWh/Nm³H₂ ہے۔

پانچخلاصہ

خلاصہ کرنے کے لیے، پانی کے الیکٹرولیسس کے ذریعے ہائیڈروجن کی پیداوار کے عمل میں لائی کا گردشی حجم ایک اہم پیرامیٹر ہے، جس کا تعلق گیس کی پاکیزگی، چیمبر وولٹیج، الیکٹرولائزر درجہ حرارت اور دیگر پیرامیٹرز سے ہے۔ ٹینک میں لائی کی تبدیلی کے 2~4 بار/گھنٹہ/منٹ پر گردش کرنے والے حجم کو کنٹرول کرنا مناسب ہے۔ لائی کی گردش کے حجم کو مؤثر طریقے سے کنٹرول کرکے، یہ طویل عرصے تک پانی کے الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن آلات کے مستحکم اور محفوظ آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔

الکلائن الیکٹرولائزر میں واٹر الیکٹرولیسز کے ذریعے ہائیڈروجن کی پیداوار کے عمل میں، ورکنگ کنڈیشن پیرامیٹرز کی اصلاح اور الیکٹرولائزر رنر ڈیزائن، الیکٹروڈ میٹریل اور ڈایافرام میٹریل سلیکشن کے ساتھ مل کر کرنٹ کو بڑھانے، ٹینک وولٹیج کو کم کرنے اور توانائی کی کھپت کو بچانے کی کلید ہیں۔

——ہم سے رابطہ کریں——

ٹیلی فون: +86 028 6259 0080

فیکس: +86 028 6259 0100

E-mail: tech@allygas.com