Die aktuellen Technologien zur Wasserstofferzeugung durch alkalische Wasserelektrolyse konzentrieren sich hauptsächlich auf die Leistungsprüfung von Elektrolyseuren und die Optimierung des Strömungsfeldes der Elektrolysekammer, wobei die Gesamtbeschreibung des Wasserstoffsystems und die mechanistische Modellierung und Simulation der Schlüsselgeräte bisher wenig Beachtung fanden. Unter Verwendung der Prozesssimulationssoftware g PROMS und unter Bezugnahme auf Methoden der chemischen Prozesssimulation wurde für ein alkalisches Wasserelektrolysesystem mit 200 m3/h (Normalbedingungen) ein verteiltes Parameter-Modell auf Basis der Mechanismus-Analyse entwickelt, welches eine detaillierte Modellierung und Simulationsberechnung der Schlüsselausrüstung des Systems ermöglicht. Der Vergleich der Simulationsergebnisse mit experimentellen Daten zeigte eine gute Übereinstimmung der simulierten Werte mit den gemessenen Hauptleistungsparametern des Systems, mit einem durchschnittlichen Fehler von weniger als 5 %, was die Wirksamkeit des Modells bestätigt. Das erstellte Modell kann die Änderungen der Systemparameter beschreiben und vorhersagen und bietet Methoden und Unterstützung für das nachfolgende Systemdesign, die Optimierung und Steuerung.

Alkalisches Wasserelektrolysesystem zur Wasserstofferzeugung;gPROMS-Software;Modellierung;Simulation