أصل تقني

وحدة التحليل الكهربائي للماء

Water Electrolyzer Stack (PEM / Alkaline)

مجموعة خلايا كهروكيميائية مكدسة يمر فيها تيار مستمر، فتفكك الماء النقي إلى هيدروجين عند المهبط وأكسجين عند المصعد.

نظرة عامة

يتكون المحلل من عشرات الخلايا المتتالية المضغوطة بين لوحين طرفيين بقضبان شد، وفي كل خلية قطبان يفصل بينهما غشاء أو حاجز يمنع اختلاط الغازين. يحول المحول والمقوم الكهرباء المتناوبة من الشبكة إلى تيار مستمر كبير يمر عبر المكدس. عند المهبط تكتسب جزيئات الماء إلكترونات فيتكون الهيدروجين، وعند المصعد يتكون الأكسجين، ويكون حجم الهيدروجين الناتج ضعف حجم الأكسجين. يخرج كل غاز مع المحلول إلى فاصل خاص يفصل الغاز عن السائل ويعيد السائل إلى المكدس. وتغذي وحدة التنقية المكدس بماء منزوع الأملاح حتى لا تترسب الشوائب على الأقطاب. في المحلل القلوي يكون المحلول هيدروكسيد البوتاسيوم، أما في محلل الغشاء البوليمري فيُغذى الماء النقي مباشرة.

كيف تعمل وحدة التحليل الكهربائي للماء

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل وحدة التحليل الكهربائي للماء ماء نقي L1/L2/L3 DC + − O₂ H₂ O₂ H₂ ṅ(H₂) = N·I / (2F)E ≥ 1.23 Vكل إلكترونين ينتجان جزيء هيدروجين واحدًا المقوم والمحولمكدس الخلاياالأقطاب والغشاءقانون فارادايفاصل الغاز والسائلوحدة تنقية المياه
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. المقوم والمحول

    يخفض محول القدرة جهد الشبكة ثلاثية الطور، ويحوله المقوم إلى تيار مستمر يغذي المكدس.

    محول قدرةالمقوم والمحول
  2. مكدس الخلايا

    عشرات الخلايا مضغوطة بين لوحين طرفيين، ويمر التيار فيها على التوالي.

    مكدس الخلايا
  3. الأقطاب والغشاء

    يتكون الهيدروجين عند المهبط والأكسجين عند المصعد، ولا يبدأ التفكك إلا فوق جهد الخلية الأدنى.

    جهد الخلية الكهروكيميائية (نيرنست)
  4. قانون فاراداي

    كمية الهيدروجين الناتجة تتناسب مع شدة التيار وعدد الخلايا.

    الاستخلاص الكهربائي / قانون فاراداي
  5. فاصل الغاز والسائل

    يفصل كل غاز عن المحلول المصاحب له، ثم تعيد مضخة طرد مركزي السائل إلى المكدس عبر مبادل حراري يبرّده.

  6. وحدة تنقية المياه

    تزيل الأملاح والشوائب من الماء قبل تغذيته حتى لا تتلف الأقطاب.

    وحدة تنقية المياه
محتوى الأصل

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

المكونات الرئيسية

مكدس الخلاياElectrolyzer Cell Stackحسب التكوين
المقوم والمحولPower Rectifier / Transformerحسب التكوين
فاصل الغاز والسائلGas-Liquid Separatorحسب التكوين
وحدة تنقية المياهWater Purification Skidحسب التكوين

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

مصنع الكلور والصودا الكاويةChlor-Alkali Plant
مصنع الهيدروجين والأمونيا (الأخضر / الأزرق)Green / Blue Hydrogen & Ammonia Plant

الأنظمة المرتبطة

المبادئ المرتبطة

الاستخلاص الكهربائي / قانون فارادايElectrowinning / Faraday's Law
جهد الخلية الكهروكيميائية (نيرنست)Electrochemical Cell Potential (Nernst)