PEM హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ఎలక్ట్రోలైజర్ యొక్క కూర్పు మరియు పని సూత్రం

పితల పొర (పిఇఎమ్)సాంకేతిక పరిజ్ఞానం తక్కువ DC విద్యుత్ వినియోగం, అధిక ప్రస్తుత సాంద్రత, చిన్న ఎలక్ట్రోలైజర్ వాల్యూమ్, అధిక ఆపరేటింగ్ ప్రెజర్ మరియు అవకలన పీడన ఆపరేషన్, వైడ్ పవర్ సర్దుబాటు పరిధి మొదలైన వాటి యొక్క ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది. ఇది పెద్ద హెచ్చుతగ్గులతో పవన శక్తి మరియు ఫోటోవోల్టాయిక్ శక్తికి మంచి అనుకూలతను కలిగి ఉంది మరియు ఇటీవలి సంవత్సరాలలో వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది.

దిపెమ్ ఎలక్ట్రోలైజర్PEM నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పరికరం యొక్క ప్రధాన భాగం. దీని ప్రధాన భాగాలు కుదింపు పలకలు, బైపోలార్ ప్లేట్లు, గ్యాస్ డిఫ్యూజన్ పొరలు, యానోడ్లు మరియు కాథోడ్లు మరియు ఉన్నాయిమెంబ్రేన్ ఎలక్ట్రోడ్ సమావేశాలు（MEA）. PEM ఎలక్ట్రోలైజర్‌లోని భాగాల యొక్క పదార్థాలు మరియు విధులను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, ఈ అత్యాధునిక సాంకేతిక పరిజ్ఞానం మరియు స్వచ్ఛమైన శక్తి రంగంలో దాని పాత్రపై మన అవగాహనను మరింత పెంచుకోవచ్చు.

యొక్క కూర్పుపెమ్ ఎలక్ట్రోలైజర్

పై నుండి క్రిందికి PEM ఎలక్ట్రోలైజర్ యొక్క భాగాల పేర్లు:

బోల్ట్, కంప్రెషన్ ప్లేట్, ఇన్సులేషన్ లేయర్,బైపోలార్ ప్లేట్, ఇన్సులేషన్ రబ్బరు రింగ్, టైటానియం మెష్ (2 పొరలు),టైటానియం భావించాడు.

1. కంప్రెషన్ ప్లేట్

కుదింపు ప్లేట్ అల్యూమినియం మిశ్రమంతో తయారు చేయబడింది మరియు మొత్తం ఎలక్ట్రోలైజర్‌ను పరిష్కరించడానికి ఉపయోగిస్తారు.

2.ఇన్సులేషన్ రబ్బరు రింగ్

ప్రెజర్ ప్లేట్ క్రింద తదుపరిది ఇన్సులేషన్ రబ్బరు రింగ్, ఇది ఇన్సులేషన్ మరియు సీలింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది.

3.బిపోలార్ ప్లేట్ (బిపిపి)

బైపోలార్ ప్లేట్ (బిపిపి) ఒక ఫ్లాట్ సెపరేటర్ (మెటల్ మెష్ లేదా స్క్రీన్ లామినేట్ లేదా ఎచెడ్ ఫ్లో ఫీల్డ్ ఛానెళ్లతో మందపాటి మెటల్ సెపరేటర్), సిరీస్‌లో బహుళ ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్ యూనిట్లను పేర్చడం ద్వారా విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజ్‌తో సరిపోలడానికి ఉపయోగిస్తారు. ప్రక్కనే ఉన్న యూనిట్లను వేరు చేసి ఎలక్ట్రానిక్ కనెక్షన్లు చేయండి. ఇది తక్కువ నిరోధకత మరియు అధిక యాంత్రిక మరియు రసాయన స్థిరత్వం, ద్రవ పంపిణీ మరియు అధిక ఉష్ణ వాహకత కలిగి ఉండాలి, ఎందుకంటే ఇది ఉష్ణ బదిలీని ప్రోత్సహించడంలో కూడా సహాయపడుతుంది.

టైటానియం సాధారణంగా అద్భుతమైన బలం, తక్కువ నిరోధకత, అధిక ఉష్ణ వాహకత మరియు తక్కువ హైడ్రోజన్ పారగమ్యత కారణంగా అత్యాధునిక పదార్థంగా పరిగణించబడుతుంది. ఏదేమైనా, టైటానియం తుప్పుకు గురయ్యే అవకాశం ఉంది, ముఖ్యంగా యానోడ్ వైపు, ఇక్కడ సంభావ్యత 2V కి మించి ఉండవచ్చు, దీని ఫలితంగా ఉపరితల ఆక్సైడ్ చేరడం జరుగుతుంది, ఇది కాంటాక్ట్ రెసిస్టెన్స్‌ను పెంచుతుంది మరియు ఉష్ణ వాహకతను తగ్గిస్తుంది. దీనిని నివారించడానికి, ఉపరితల నిరోధకతను తగ్గించడానికి సన్నని ప్లాటినం పూత వర్తించవచ్చు.

4.సిలికోన్ రింగ్

ఇది సీలింగ్ మరియు ద్రవ రవాణా లక్షణాలతో సిలికాన్ రింగ్.

5. గ్యాస్ డిఫ్యూజన్ లేయర్ (జిడిఎల్)

గ్యాస్ డిఫ్యూజన్ లేయర్, లేదా ప్రస్తుత కలెక్టర్ జిడిఎల్ లేదా పిటిఎల్, MEA మరియు BPP ల మధ్య ఎలక్ట్రానిక్ కండక్టర్‌గా పనిచేస్తుంది, ఎలక్ట్రోడ్ మరియు BPP మధ్య ద్రవ మరియు వాయువు యొక్క సమర్థవంతమైన ద్రవ్యరాశి బదిలీని నిర్ధారిస్తుంది.

యానోడ్ వద్ద, ద్రవ నీటిని BPP యొక్క చానెళ్ల నుండి ప్రస్తుత కలెక్టర్ ద్వారా పొరపై ఉత్ప్రేరక పొర వరకు రవాణా చేయబడుతుంది, ఇక్కడ నీరు ఆక్సిజన్ మరియు ప్రోటాన్లుగా కుళ్ళిపోతుంది, మరియు ఇక్కడ ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆక్సిజన్ ప్రస్తుత కలెక్టర్ ద్వారా వ్యతిరేక దిశలో ప్రవాహ ఛానెల్‌లోకి వ్యాపిస్తుంది.

కాథోడ్ వద్ద, ద్రవ నీరు మరియు హైడ్రోజన్ ప్రస్తుత కలెక్టర్ ద్వారా పొర నుండి BPP యొక్క చానెళ్లకు రవాణా చేయబడతాయి. ఎలక్ట్రాన్లు యానోడ్ వైపు ఉన్న ఉత్ప్రేరక పొర నుండి ప్రారంభమవుతాయి, ప్రస్తుత కలెక్టర్ మరియు బిపిపి గుండా వెళ్లి, ఆపై కాథోడ్ వైపుకు చేరుతాయి. PEM ఎలక్ట్రోలైజర్లలో, ఇతర పదార్థాలను ఉపయోగించాలి ఎందుకంటే కార్బన్ పదార్థాలను ఆక్సీకరణం చేయడానికి యానోడ్ సంభావ్యత ఎక్కువగా ఉంటుంది. టైటానియం సాధారణంగా యానోడ్ కరెంట్ కలెక్టర్ ఎంపిక.

6. విషపూరితమైన

MEA లో ప్రోటాన్-కండక్టింగ్ పొర ఉంటుంది, ఇది యానోడ్ మరియు కాథోడ్ వైపులా పోరస్ ఎలక్ట్రోక్యాటలిస్ట్ పొరలతో పూత పూయబడుతుంది. ఇది ఎలక్ట్రోలైజర్ యొక్క ప్రధాన భాగం. విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క చర్యలో నీరు వాయువు హైడ్రోజన్ మరియు ఆక్సిజన్‌గా కుళ్ళిపోతుంది. యానోడ్ వద్ద, నీరు ఆక్సిజన్ మరియు ప్రోటాన్లుగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. హైడ్రేటెడ్ ప్రోటాన్లు అప్పుడు కాథోడ్‌కు వలసపోతాయి. ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య సర్క్యూట్ ద్వారా కాథోడ్‌కు ప్రవహిస్తాయి.

కాథోడ్ వద్ద, ప్రోటాన్లు ఎలక్ట్రాన్లను పొందుతాయి మరియు హైడ్రోజన్ ఏర్పడటానికి తగ్గించబడతాయి. ఇరిడియం ఆక్సైడ్ సాధారణంగా PEM నీటి విద్యుద్విశ్లేషణలో అత్యంత అధునాతన ఉత్ప్రేరకంగా పరిగణించబడుతుంది. సింగిల్ ట్రాన్సిషన్ ఆక్సైడ్లలో, RUO2 అత్యధిక OER కార్యకలాపాలను కలిగి ఉంది, కానీ ఎలక్ట్రోలైజర్ పరిస్థితులలో అస్థిరంగా ఉంటుంది. IRO2 RUO2 కన్నా కొంచెం తక్కువ చురుకుగా ఉంటుంది, కానీ అధిక తుప్పు నిరోధకత యొక్క ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉంది.

PEM ఎలక్ట్రోలైజర్ యొక్క పని సూత్రం

నీరు నీటి ఇన్లెట్ నుండి బైపోలార్ ప్లేట్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది, తరువాత గ్యాస్ డిఫ్యూజన్ పొరలోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు చివరకు ప్రోటాన్ ఎక్స్ఛేంజ్ పొరలోకి ప్రవేశిస్తుంది. ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్‌ను ఇన్పుట్ చేయడం ద్వారా, నీరు ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ప్రోటాన్ మార్పిడి పొరను సంప్రదించడం ద్వారా H+ మరియు రెండు O2- ప్రోటాన్లు H+ మరియు రెండు O2- గా కుళ్ళిపోతారు. O2- ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోతుంది e- to form o2.

కోల్పోయిన ఎలక్ట్రాన్లు సర్క్యూట్ ద్వారా కాథోడ్‌కు చేరుకుంటాయి, మరియు H+ ప్రోటాన్ పొర ద్వారా కాథోడ్‌కు చేరుకుంటుంది, ఇక్కడ ఇది ఎలక్ట్రాన్లతో కలిసి H2 ను ఏర్పరుస్తుంది.

యానోడ్ ఆక్సిజన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది మరియు కాథోడ్ హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. యానోడ్ వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆక్సిజన్ యానోడ్ ట్యూబ్ ద్వారా అవుట్పుట్ అవుతుంది, కాథోడ్ వద్ద ఉత్పత్తి చేయబడిన హైడ్రోజన్ కాథోడ్ ట్యూబ్ ద్వారా అవుట్పుట్ అవుతుంది, ఆపై నీటి-గ్యాస్ సెపరేటర్ వరకు గ్యాస్ ఏర్పడటానికి వెళుతుంది.