Alkalisk cellebrintproduktion er en relativt moden elektrolytisk brintproduktionsteknologi. Alkaline celle er sikker og pålidelig, med en levetid på 15 år, og har været meget udbredt kommercielt. Arbejdseffektiviteten af alkaliske celler er generelt 42% ~ 78%. I de sidste par år har alkaliske elektrolytiske celler gjort fremskridt i to hovedaspekter. På den ene side er den forbedrede celleeffektivitet blevet forbedret, og driftsomkostningerne forbundet med elforbruget er reduceret. På den anden side øges driftsstrømtætheden, og investeringsomkostningerne falder.
Arbejdsprincippet for alkalisk elektrolysator er vist i figuren. Batteriet består af to elektroder adskilt af en lufttæt membran. Batterisamlingen er nedsænket i en høj koncentration af alkalisk flydende elektrolyt KOH (20% til 30%) for at maksimere ionisk ledningsevne. NaOH- og NaCl-opløsninger kan også bruges som elektrolytter, men de er ikke almindeligt anvendte. Den største ulempe ved elektrolytter er, at de er ætsende. Cellen arbejder ved en temperatur på 65 °C til 100 °C. Cellens katode producerer brint, og den resulterende OH - strømmer gennem membranen til anoden, hvor den rekombinerer for at producere oxygen.
Avancerede alkaliske elektrolyseceller er velegnede til brintproduktion i stor skala. Alkaliske elektrolyseceller fremstillet af nogle producenter har en meget høj brintproduktionskapacitet på (500 ~ 760Nm3/h), med et tilsvarende strømforbrug på 2150 ~ 3534kW. I praksis, for at forhindre dannelsen af brændbare gasblandinger, er brintudbyttet begrænset til 25% til 100% af det nominelle område, den maksimalt tilladte strømtæthed er omkring 0,4A/cm2, driftstemperaturen er 5 til 100°C, og det maksimale elektrolytiske tryk er tæt på 2,5 til 3,0 MPa. Når det elektrolytiske tryk er for højt, stiger investeringsomkostningerne, og dannelsesrisikoen for skadelig gasblanding stiger markant. Uden nogen ekstra rensningsanordning kan renheden af brint produceret ved alkalisk celleelektrolyse nå 99%. Alkalisk elektrolytisk celleelektrolytisk vand skal være rent, for at beskytte elektroden og sikker drift er vandledningsevnen mindre end 5S/cm.
Indlægstid: 02-02-2023