電解水制氫,這一技術(shù)的**在于水分子在電解槽中的分解過(guò)程,。當(dāng)直流電通過(guò)時(shí),,水分子被分解為氫離子和氫氧根離子,。隨后,氫離子在陰極獲得電子,,經(jīng)歷還原反應(yīng)生成氫氣,;而氫氧根離子則在陽(yáng)極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,。整個(gè)過(guò)程的化學(xué)方程式簡(jiǎn)潔明了:2H2O → 2H2 + O2,。堿性電解水制氫:原理:借助堿性電解質(zhì),如氫氧化鉀或氫氧化鈉,,作為導(dǎo)電媒介,,促使水電解在電解槽中順利進(jìn)行。特點(diǎn):該技術(shù)已經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展,,穩(wěn)定性良好,,且成本相對(duì)較低。但遺憾的是,,其反應(yīng)速度較慢,,能量轉(zhuǎn)換效率不高,同時(shí)產(chǎn)生的氫氣純度也需進(jìn)一步提升,。應(yīng)用:堿性電解水制氫技術(shù)主要適用于大型工業(yè)制氫場(chǎng)合,,特別是在電力成本低廉的地區(qū)。PEM電解槽是PEM電解水制氫裝置的重要部分,。焦作工業(yè)電解水制氫設(shè)備
氫氣具有高能量密度,、易于儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于燃料電池,、航空航天,、化工等領(lǐng)域。燃料電池是一種將氫氣和氧氣通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置,,它具有零排放,、高效率、低噪音等優(yōu)點(diǎn),,被廣泛應(yīng)用于汽車,、船舶、飛機(jī)等交通工具,;航空航天領(lǐng)域中,,氫氣被用作火箭燃料,因?yàn)樗娜紵a(chǎn)生的副產(chǎn)品是水,,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,;化工領(lǐng)域中,,氫氣被用作還原劑、氫化劑,、氫氣焊等。氫氣是一種易燃易爆的氣體,,因此在制造,、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中需要注意安全。在制造氫氣的過(guò)程中,,需要注意電解槽的設(shè)計(jì),、電流密度的控制、氣體的分離和純化等因素,,以避免火災(zāi)和的發(fā)生,;在儲(chǔ)存和使用氫氣的過(guò)程中,需要采取相應(yīng)的安全措施,,如加壓儲(chǔ)存,、防爆裝置、防靜電等,,以確保人員和環(huán)境的安全,。煙臺(tái)專業(yè)電解水制氫設(shè)備國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽制氫規(guī)模大約在200 Nm3/h,國(guó)外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽制氫規(guī)??梢赃_(dá)到500Nm3/h,。
在電解水制氫中,有幾個(gè)重要的參數(shù)需要考慮,,包括電解池的電壓,、電流密度、電解液的種類和濃度等,。這些參數(shù)對(duì)電解水制氫的效率,、成本和環(huán)境影響等方面都有影響。 電解水制氫的優(yōu)點(diǎn)包括:1.低污染:電解水制氫不會(huì)產(chǎn)生任何污染物,,只會(huì)產(chǎn)生氫氣和氧氣,,對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何危害。2.高效率:電解水制氫的效率比其他制氫方法高,,能夠?qū)崿F(xiàn)高純度的氫氣制備,。3.低成本:電解水制氫的成本相對(duì)較低,因?yàn)樵牧纤秦S富,、廉價(jià)的資源,。4.可再生性:電解水制氫是一種可再生能源的制氫方法,可以通過(guò)太陽(yáng)能,、風(fēng)能等可再生能源來(lái)產(chǎn)生電力,,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣的制備,。
綠氫制取技術(shù)包括利用風(fēng)電、水電,、太陽(yáng)能等可再生能源電解水制氫,、太陽(yáng)能光解水制氫及生物質(zhì)制氫,其中可再生能源電解水制氫是應(yīng)用**廣,、技術(shù)**成熟的方式,。電解水制氫,,即通過(guò)電能將水分解為氫氣與氧氣的過(guò)程,,該技術(shù)可以采用可再生能源電力,不會(huì)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(guò)程無(wú)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(jià)占總氫氣成本的60%~80%,。隨著制氫裝備性能提升、成本下降,,我國(guó)制氫設(shè)備自主技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)發(fā)展勢(shì)頭,,將促進(jìn)綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展,。
灰氫是指通過(guò)化石燃料(如煤炭,、石油、天然氣等)燃燒或重整制取的氫氣,。在生產(chǎn)過(guò)程中,,會(huì)釋放大量的二氧化碳,因此被稱為“灰氫”,。這種制氫方式成本較低,但對(duì)環(huán)境影響較大,,是目前全球主要的氫氣生產(chǎn)方式,。藍(lán)氫是在灰氫的基礎(chǔ)上,,應(yīng)用碳捕集與封存技術(shù)(CCUS),,將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳捕獲并封存,從而減少碳排放,。雖然藍(lán)氫的碳排放強(qiáng)度相對(duì)較低,,但由于需要額外的碳捕集和封存技術(shù),,其生產(chǎn)成本較高,。綠氫目前沒(méi)有統(tǒng)一定義,國(guó)內(nèi)俗稱的綠氫就是可再生氫,,即通過(guò)使用可再生能源(例如太陽(yáng)能,、風(fēng)能,、核能等非化石能源)制造的氫氣。現(xiàn)階段電解水是主要的將這些外部能源吸收并生產(chǎn)出氫氣的方式,,力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)零碳排放。傳統(tǒng)的堿性電解槽制氫,,主要是以氫氧化鉀為電解質(zhì),。菏澤PEM電解水制氫設(shè)備企業(yè)
中國(guó)已有超過(guò)百個(gè)在建和規(guī)劃中的電解水制氫項(xiàng)目,涵蓋了石油煉化,、化工合成,、鋼鐵冶煉和交通等多個(gè)領(lǐng)域。焦作工業(yè)電解水制氫設(shè)備
目前,,氫氣的制取有三種較為成熟的技術(shù)路線:1,、以煤炭、天然氣為的化石原料制氫,,該技術(shù)路線的成本較低,、技術(shù)成熟,但存在大量溫室氣體的排放,,企業(yè)有:中國(guó)石化,、中國(guó)石油等;2,、以焦?fàn)t煤氣,、氯堿尾氣為的工業(yè)副產(chǎn)制氫,該技術(shù)路線成本較低,,但存在受到原料供應(yīng)和地點(diǎn)的限制,,企業(yè)有:美錦能源、鎮(zhèn)洋發(fā)展等,;3、以堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽為的電解水制氫,,該技術(shù)路線成本較高,,制氫成本受限于電價(jià),,企業(yè)有:隆基綠能、陽(yáng)光電源,、寶豐能源等,。焦作工業(yè)電解水制氫設(shè)備