水電解制氫裝置 the installation of hydrogen gas produced by electro1ysising water以水為原料,由水電解槽、氫(氧)氣液分離器、氫(氧)氣冷卻器、氫(氧)氣洗滌器等設備組合的統(tǒng)稱。

中文名

水電解制氫裝置

外文名

the installation of hydrogen gas produced by electrolysising water

化學反應時式

2H2O=2H2↑+O2↑

原料

定義

以水為原料,由水電解槽、氫(氧)氣液分離器、氫(氧)氣冷卻器、氫(氧)氣洗滌器等設備組合的統(tǒng)稱。

電解槽,框架(含附屬設備);控制箱;整流柜;整變壓器;補水泵;原料水箱;堿液箱;分析儀表。

原理

水電解制氫是一種較為方便的方法。在充滿氫氧化鉀或氫氧化鈉的電解槽中通入直流電,水分子在電極上發(fā)生電化學反應,分解成氫氣和氧氣。其化學反應式如下:

陰極:2HO+2e H↑ +2OH

陽極:2OH—2e HO+1/2O↑

總反應式:2H2O = 2 H↑+ O↑

根據(jù)法拉弟定律,氣體產量與電流成正比,與其它因素無關。氫氧化鉀的作用在于增加水的電導,本身不參加電解反應,理論上是不消耗的。電解液中加入五氧化二礬的作用是在于降低電解電壓。單位氣體產量的電耗,取決于電解電壓,電解槽的工作溫度越高,電解電壓越低,同時也增加了對電解槽材料,主要是隔膜材料的腐蝕。石棉在堿液中長期使用溫度不能超過100℃,因此操作溫度選擇在80~85℃為宜。電解壓力的選擇主要根據(jù)用氫的需要。氣體純度決定于制氫機結構和操作情況。在設備完好(主要是電解槽隔膜無損壞)操作壓力正常(主要是壓差控制正常)的條件下,純度是穩(wěn)定的。

工藝流程

工業(yè)軟水經純水裝置制取純水,并送入原料水箱,經補水泵輸入堿液系統(tǒng),補充被電解消耗的水。電解槽中的水,在直流電的作用下被分解成H2與O2,并與循環(huán)電解液一起分別進入框架中的氫、氧分離洗滌器后進行氣液分離、洗滌、冷卻。分離后的電解液與補充的純水混合后,經堿液冷卻器、堿液循環(huán)泵、過濾器送回電解槽循環(huán),電解。調節(jié)堿液冷卻器冷卻水流量,控制回流堿液的溫度,來控制電解槽的工作溫度,使系統(tǒng)安全運行。分離后的氫氣由調節(jié)閥控制輸出,送入氫氣儲罐,再經緩沖減壓后,供用戶使用。

部件

水電解槽、水電解制氫裝置、附屬設備框架、、堿液循環(huán)泵、控制柜、可控硅整流柜、變壓器、原料水箱、堿液箱、氫中氧分析儀、氧中氫分析儀。