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方形电解槽的结构及优劣分析

2024-11-16

方形常压制氢电解槽是由氯碱电解槽演变而来,那么下面我们就来说一下方形制氢电解槽,希望对大家有帮助。

结构:

方形制氢电解槽与氯碱电解槽相似,具有方形的槽体结构,包括阴极半壳(电极、支撑结构)、阳极半壳(电极、支撑结构)、隔膜、垫片、进料总管、进料管、出料管、出料总管等。相较于高压系统,常压系统下氢气泄漏速度会明显下降,提供了更好的安全性。此外,方形电解槽的设计不需要考虑耐压问题,对端板、框架等强度要求低,节省材料投入

半壳结构示意图

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优点:

1.由于采用常压设计,电解槽本体更容易密封,提高了安全性。

2.相比较于圆形电解槽,方形电解槽制造工艺简单,便于实现大型化。

3.便于模块化成橇装化,降低了吊装难度,检修维护方便,可以单独检修某一小室。

4.可以达到10000A/m²以上,相较于国内圆形电解槽的4000A/㎡以内,制氢效率更高。

5.方形结构更加节省材料,隔膜、极板、电极相较于圆形槽减少了边角料的浪费。

缺点:

1、由于产气压力不能够达到纯化工序的工作条件,需要额外配置一台压缩机,如果加上压缩机的电耗也不一定比圆形电解槽更省电。目前无方形电解槽运行数据,但是1000标方的活塞压缩机(几十千帕压缩到1.6Mpa)功率200kW左右,也就是压缩每标方氢气耗电量0.2度。

2.因为方形电解槽的一个单元槽内的空间更大(阳极极板到阴极极板的距离更大),所以方形电解槽的占地面积更大。增加压缩机后的泄漏点增多,相应的风险点增多。

3.设备安装位置更高,因为方形电解槽的碱液出口为溢流,所以需要安装的更高才能保证溢流的碱液能够收集到出料总管。

4.方形电解槽一般使用贵金属催化剂,所以造价更高。

最后,选择圆形电解槽或方形电解槽时,需要根据具体的应用场景、性能需求、成本效益以及技术发展趋势等多方面因素进行综合考虑。


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