电解水制氢设备
水电解制氢是在直流电的作用下将水分解以制取氢气和氧气的技术,它遵循法拉第电解定律,在直流电的作用下,水分解为一份氢气和1/2分氧气。
根据该技术发展起来的水电解制氢设备主要包括:
电解槽-氢、氧气发生装置
附属设备框架-气液处理系统
整流变压器+整流柜-直流电供应装置
PLC控制柜-系统自动控制单元
补水、配碱装置-包括碱箱、水箱、配碱泵、补水泵,用于原料水储存、电解液配制
整个系统为自动控制,生产的氢气、氧气在一定压力下提供用户。
水电解制氢设备所需要的原料仅仅为水和电,非常适用于现场制气,因此广泛应用于工业生产的各行各业,包括:冶金、化工、建材、电力、油脂加工、宇航以及军工,同时由于其生产的氢气成分简单,纯度高、杂质含量少,尤其适用于对氢气品质要求高的行业,如电子、光纤等。
目前电解水制氢主要分为碱水电解、固体氧化物电解和PEM纯水电解技术3种。其中,碱水电解制氢发展成熟、商业化程度高、成本较低,是可再生能源制氢项目的首选方式。
三大优势支持氢能发展
与传统化工燃料汽油、柴油相比,氢能具有三大优势:
一是较高的含能特性。除核燃料外,氢的燃烧 热值据所有化工燃料榜首,燃烧 1kg 氢可放出 12MJ(28.6Mcal)的热量,约为汽油的三倍。
二是较高的能 源转化效率。氢能可以通过燃料电池直接转变为电,过程中的废热可以进一步利用,其效率可达到 83%。 氢气燃烧不仅热值高,而且火焰传播速度快,点火能量低,所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可 高 20%。
三是碳的零排放。与化石能源的利用相比,氢燃料电池在产生电能的过程中不会产生碳排放,可以实现良性循环。
工艺流程简介
生活自来水经纯水装置处理制取纯水,并送入原料水箱,经补水泵输入碱液系统,补充被电解消耗的水。电解槽中的水,在直流电的作用下被分解成H2与O2,并与循环电解液一起分别进入框架中的氢、氧分离洗涤器后进行气液分离、洗涤、冷却。分离后的电解液与补充的纯水混合后,经碱液冷却器、碱液循环泵、过滤器送回电解槽循环,电解。调节碱液冷却器冷却水流量,控制回流碱液的温度,来控制电解槽的工作温度,使系统安全运行。分离后的氢气由调节阀控制输出,经氢气纯化装置纯化后,送入氢气储罐,再经缓冲减压后,供用户使用。
应用领域
产品氢气主要应用于:粉末冶金、金属冶炼、新能源、燃料电池、化工、多晶硅、工业气体、电子、制药、浮法玻璃、食品加氢、军工、航天、环保等领域。
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