電解水制氫,,即通過電能將水分解為氫氣與氧氣的過程,該技術(shù)可以采用可再生能源電力,,不會產(chǎn)生CO2和其他有毒有害物質(zhì)的排放,,從而獲得真正意義上的“綠氫”。電解水制氫原料為水,、過程無污染,、理論轉(zhuǎn)化效率高,、獲得的氫氣純度高,但該制氫方式需要消耗大量的電能,,其中電價占總氫氣成本的60%~80%,。實際來看,綠氫制備的技術(shù)路線有多種,,包括:堿性水電解技術(shù)(ALK),、陽離子/質(zhì)子交換膜水電解技術(shù)(PEM)、固體氧化物水電解技術(shù)(SOEC),、陰離子交換膜電解水技術(shù)(AEM),。該設(shè)備通過特定的膜過濾技術(shù),將氫氣從混合氣體中分離出來,。巴彥淖爾小型電解水制氫設(shè)備
水電解制氫設(shè)備是一種將水分解成氫和氧的方法,,將電流通過水電解槽內(nèi)的電極,在負(fù)極處放電,,把水分解成氫和氧,。其優(yōu)點是簡單易用,可以用于小型化應(yīng)用,,并且獲取的氫氣純度高,,可以達(dá)到99.999%以上。但是由于電解過程效率不高,,能耗較大,,并且需要消耗大量的水資源,因此應(yīng)用范圍受到一定限制,。膜分離制氫設(shè)備是一種利用高選擇性分離膜過濾氫氣的方法,。該設(shè)備通過特定的膜過濾技術(shù),將氫氣從混合氣體中分離出來,。其優(yōu)點是運行穩(wěn)定,、可靠性高、處理量大,,同時不需要消耗大量水資源,,并且節(jié)能環(huán)保。但是由于膜材料成本相對較高,,加上運行過程中難以處理一些不純凈的物質(zhì),,導(dǎo)致其在應(yīng)用范圍上有些受限,。
廊坊PEM電解水制氫設(shè)備銷售PEM電解槽的單位成本仍然遠(yuǎn)高于堿性電解槽,。
貴金屬、貴金屬合金及其氧化物仍然是性能比較好的催化劑,。然而,,貴金屬催化劑的使用成本較高,,開發(fā)高性能、低成本的催化劑非常重要,。過渡金屬催化劑和非金屬催化劑具有制備成本低的優(yōu)點,,通過尺寸和形貌調(diào)控、導(dǎo)電載流子材料復(fù)合,、原子摻雜,、晶相調(diào)控、非晶態(tài)工程,、界面工程等設(shè)計策略,,可提高其催化活性。開發(fā)高效,、低成本的催化劑是電解水制氫的關(guān)鍵步驟,。貴金屬催化劑由于其成本高、存儲量低,,難以支持大規(guī)模應(yīng)用,。過渡金屬和非金屬材料成本低,具有較大的豐度,,是替代貴金屬催化劑的理想材料,。圖7比較了不同類型的催化劑。與貴金屬催化劑相比,,過渡金屬催化劑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,,催化機理復(fù)雜,非金屬催化劑的活性有待提高,。這三類電解水制氫催化劑都有待進一步研究,。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在電解水裝置電解水工作結(jié)束后,電解水裝置中電解電極組件所在的電解容器內(nèi)電解水重要品質(zhì)指標(biāo)例如ph值,、含氫量數(shù)值會較快發(fā)生變化,,這個問題影響了電解水應(yīng)用。本發(fā)明人經(jīng)過長期研究,,找到了產(chǎn)生問題的原因,,并提出本方法,較好解決了在電解水裝置電解水工作結(jié)束后較好保持電解水品質(zhì)的問題,。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明提出在電解水裝置電解水工作結(jié)束后保持電解水品質(zhì)的方法,,其特征是:電解水容器、浸泡在電解水容器水中的電解水電極組件,、可控電解水電源,、控制電路;在電解水工作時,電極組件的極間等效電容被電解電流充電至電壓ur,,在電解水工作結(jié)束后,,ur會放電對容器中水及電極間隙中儲水作反正常電解水電流方向電解,改變電解水品質(zhì),;另外,,電解水工作結(jié)束后,電解水品質(zhì)會隨時間而發(fā)生改變,;為使電解水工作結(jié)束后電解水不發(fā)生反方向電解并能夠較長時間保持品質(zhì)不發(fā)生改變,,采取如下控制工藝:在電解水工作結(jié)束后,控制電路控制可控電解電源繼續(xù)給電解電極組件提供一定的品質(zhì)維持電流,,電流方向與電解水工作電流方向相同,,比電解水工作電流較小,以免于長時間較大電流影響電解水品質(zhì)變差或者耗電較大,。所述可控電解水電源,。接近 75%的綠氫項目坐落于三北地區(qū),約 80%的項目采用堿性電解水制氫技術(shù),。
壓縮制氫設(shè)備是一種通過物理過程令氫氣密度增加,,從而實現(xiàn)純化的方法。其通過將自然氣或氣態(tài)氫氣經(jīng)過多重凈化過程后,,被送入壓縮機中進行壓縮,,壓縮后的氫氣的壓力可以達(dá)到700-900bar,從而達(dá)到純化的目的,。其優(yōu)點是適用范圍廣,,處理量大,同時沒有任何排放物,,環(huán)保性好,。但是由于需要高壓設(shè)備,造價較高,,并且存在一定安全隱患,。綜上所述,常見的制氫設(shè)備主要包括水電解制氫設(shè)備,、膜分離制氫設(shè)備和壓縮制氫設(shè)備,。不同的制氫設(shè)備各有優(yōu)缺點,應(yīng)用于不同的領(lǐng)域和環(huán)境,。在未來的研發(fā)中,,制氫設(shè)備不斷迭代升級,有望在能源轉(zhuǎn)型和氫能產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更為重要的作用,。電解水制氫的基本原理是在直流電的作用下,,水分子在電解槽中被分解成氫離子和氫氧根離子,。鄂爾多斯本地電解水制氫設(shè)備企業(yè)
壓縮制氫設(shè)備是一種通過物理過程令氫氣密度增加,從而實現(xiàn)純化的方法,。巴彥淖爾小型電解水制氫設(shè)備
PEM(Protonexchangemembrane)是質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)的簡稱。和堿性電解水制氫技術(shù)不同,,PEM電解水制氫技術(shù)使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),,并使用純水作為電解水制氫的原料,避免了潛在的堿液污染和腐蝕問題,。PEM電解槽運行時,,水分子在陽極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng),失去電子,,生成氧氣和質(zhì)子,。隨后,電子通過外電路轉(zhuǎn)導(dǎo)至陰極,,質(zhì)子在電場的作用下,,通過質(zhì)子交換膜傳導(dǎo)至陰極,并在陰極側(cè)發(fā)生還原反應(yīng),,得到電子生成氫氣,,反應(yīng)后的氫氣和氧氣將通過陰陽極的雙極板收集并輸送。巴彥淖爾小型電解水制氫設(shè)備