芯片厂水电解制氢
水电解制氢装置 工作原理结构及工艺流程
水电解制氢装置工作原理结构及工艺流程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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水电解制氢装置工艺流程
第三节水电解制氢装置工艺流程1. 水电解制氢装置的组成本装置由电解槽、气液处理器、整流装置、控制柜(计算机管理系统)、加水泵、碱箱、水箱等几大部分组成。
2. 工艺流程简介2.1 气体系统当电解槽接通直流电源,电解电流上升到一定数值时,电解槽内的水被电解成氢气和氧气。
来自电解槽内各电解小室阴极侧的氢气和碱液,借助循环泵的扬程和气体升力,进入氢分离洗涤器的分离段(制氢量≥80m3/h 的先进入碱液换热器,然后进入分离器),在重力的作用下氢气和碱液分离。
分离后的气体进入洗涤段,对气体进行冷却、洗涤(制氢量≥175m3/h的无洗涤)和除雾,然后进入贮罐待用(对CNDQ型制氢装置,气体再经过干燥处理才进入贮罐)。
氧气分离过程基本相同。
氧气放空或进入贮罐待用。
2.2 电解液循环系统电解液循环的目的在于向电极区域补充电解消耗的纯水,带走电解过程中产生的氢气、氧气和热量,增加电极区域电解液的搅拌,减少浓差极化电压,降低碱液中的含气度,降低小室电压,减少能耗等,以使电解槽在稳定条件下工作。
碱液循环量的大小影响槽内小室电压和气体纯度。
对于一个特定的电解槽,应有一个合适的循环量。
一般槽内电解液更换次数每小时2~4次。
在常压电解系统中,通常用自然循环,而在压力电解系统中,因电解装置体积小,管道细,气液流通阻力大,加上电流密度较大,要求电解液更换的次数比较多,采用自然循环难于达到,一般采用强制循环。
碱液在氢分离器和氧分离器中,靠重力作用与氢、氧气体分离后,通过氢氧分离器的连通管汇总,再经碱液过滤器除去机械杂质,然后由碱液循环泵把碱液送入电解槽,形成完整的电解液循环系统。
2.3 气体排空(氮气置换)系统水电解制氢装置设有充氮口,用于系统的气密检查与开机前的氮气置换。
制氢系统开车后,氢气纯度达到要求后才能被送到贮罐(或净化设备),在未达到要求纯度以前的氢气可通过调节阀后的气体放空阀放空。
2.4 原料水补充系统电解过程中,装置内的原料水一直不停地在消耗,因此,为保证水电解的连续进行,需定期向制氢装置内补充原料水。
水电解制氢市场分析报告
水电解制氢市场分析报告1.引言1.1 概述概述部分水电解制氢作为一种清洁能源生产方式,正在受到越来越多的关注。
随着全球对绿色能源的需求不断增长,水电解制氢技术作为一种低碳、环保的制氢方式,具有巨大的市场潜力。
本报告旨在对水电解制氢市场进行深入分析,包括技术介绍、市场现状分析以及未来发展趋势展望,以期为相关产业和投资者提供重要参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分介绍了整篇文章的组织框架,包括引言、正文和结论三个部分的内容安排。
具体的细节如下:引言部分主要分为四个小节:概述部分将简要介绍水电解制氢市场的背景和重要性;文章结构部分将概述整篇文章的内容和组织结构;目的部分将阐明本报告的编写目的和意义;总结部分将简要概括引言部分的内容,并引出正文部分的主题。
正文部分分为三个小节:水电解制氢技术介绍部分将详细介绍水电解制氢技术的原理、方法和应用领域;水电解制氢市场现状分析部分将对当前水电解制氢市场的发展情况进行分析和总结;水电解制氢市场发展趋势展望部分将展望水电解制氢市场的未来发展趋势和发展潜力。
结论部分分为三个小节:主要发现部分将总结本报告中的主要发现和分析结果;市场前景展望部分将对水电解制氢市场未来发展的展望和预测进行阐述;结论总结部分将对整篇报告进行总结和归纳。
1.3 目的:本报告旨在对水电解制氢市场进行分析和研究,旨在全面了解目前水电解制氢技术的发展现状和市场规模,探讨未来市场的发展趋势和潜在机遇,为相关行业和投资者提供参考。
通过本报告的撰写,我们希望能够为决策者、研究人员和投资者提供可靠的数据和分析,促进水电解制氢技术在能源转型和氢能产业发展中的应用和推广。
1.4 总结通过本文的分析,我们可以得出以下几点结论:首先,水电解制氢技术已经成熟并被广泛应用于能源领域,其中市场需求持续增长。
其次,当前水电解制氢市场存在一定的竞争和挑战,但随着技术进步和政策支持,市场前景依然乐观。
最后,水电解制氢市场的发展趋势将是更加环保、高效和经济的方向,从长远来看,市场潜力仍然巨大。
pem水电解的工作电压
pem水电解的工作电压摘要:一、引言二、水电解的工作原理1.电解水的基本过程2.工作电压的重要性三、pem 水电解的工作电压特性1.工作电压的定义2.工作电压与电流密度的关系3.工作电压与电解效率的关系四、影响pem 水电解工作电压的因素1.电解质浓度2.电流密度3.温度五、提高pem 水电解工作电压的方法1.优化电解条件2.改进电解槽结构3.选择合适的电解质六、结论正文:一、引言水电解是一种利用电能将水分解成氢气和氧气的过程,具有绿色、清洁、可再生的特点,被广泛应用于能源、环保等领域。
其中,pem 水电解由于具有较高的电解效率和较低的成本,受到广泛关注。
本文将围绕pem 水电解的工作电压展开讨论。
二、水电解的工作原理水电解的基本过程是将水分解成氢气和氧气,需要通过外加电压来驱动。
在电解水过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
当外加电压达到一定值时,水分解反应可以顺利进行。
三、pem 水电解的工作电压特性1.工作电压的定义在pem 水电解过程中,工作电压是指在一定电流密度下,所需的最小电压值。
当外加电压大于工作电压时,水电解反应才能进行。
2.工作电压与电流密度的关系在pem 水电解过程中,工作电压与电流密度呈正比关系。
当电流密度增大时,单位时间内通过电解质的水分子数量增加,导致氧化还原反应的速率增加,从而使得工作电压增大。
3.工作电压与电解效率的关系在pem 水电解过程中,工作电压与电解效率呈正比关系。
当工作电压增大时,电解质中的水分解反应更容易进行,从而提高电解效率。
但当工作电压超过一定值时,电解效率的提高将趋于平缓。
四、影响pem 水电解工作电压的因素1.电解质浓度电解质浓度对pem 水电解的工作电压有重要影响。
当电解质浓度增加时,单位时间内通过电解质的水分子数量减少,导致氧化还原反应的速率降低,从而使得工作电压降低。
2.电流密度电流密度对pem 水电解的工作电压也有重要影响。
当电流密度增大时,单位时间内通过电解质的水分子数量增加,导致氧化还原反应的速率增加,从而使得工作电压增大。
2023年水电解制氢行业市场研究报告
2023年水电解制氢行业市场研究报告水电解制氢是一种利用水通过电解反应来产生氢气的技术。
该技术具有很大的潜力,在能源转型和减少碳排放方面发挥重要作用。
本文将对水电解制氢行业市场进行研究,并分析其发展趋势和前景。
1. 市场规模和增长趋势水电解制氢市场是一个新兴的产业,目前市场规模较小。
根据市场研究机构的数据显示,全球水电解制氢市场规模约为XX亿美元。
然而,随着可再生能源的快速发展和氢能经济的推进,预计未来几年市场规模将快速增长。
水电解制氢技术的成本逐渐降低,效率逐步提高,这将促使市场需求的增加。
此外,政府的支持和激励政策也将推动市场的发展。
例如,一些国家和地区已经制定了氢能产业发展规划,并推出了多项补贴和政策支持措施。
2. 主要市场和应用领域目前,水电解制氢市场的主要应用领域包括能源存储、燃料电池和工业氢气生产。
在能源存储方面,水电解制氢可以将可再生能源转化为氢气,并在需要时释放出来供能。
燃料电池是另一个重要应用领域,水电解制氢可以为燃料电池提供高纯度的氢气燃料。
此外,水电解制氢还可以用于工业氢气生产,替代传统的天然气热重整制氢工艺。
3. 市场竞争格局水电解制氢市场存在着较多竞争者。
国际上,一些大型能源公司和科技公司已投入到水电解制氢技术的研发和应用中。
同时,一些初创企业也在积极探索该领域的商业模式和技术创新。
在中国市场,水电解制氢技术也受到了广泛关注。
一些大型能源企业如中石油、中石化等已进入水电解制氢领域,并进行了相关技术研发和产业布局。
此外,一些新兴企业也在快速发展,如京东方、比亚迪等。
4. 技术瓶颈和挑战尽管水电解制氢技术具有很大的潜力,但目前还存在一些技术瓶颈和挑战。
首先,水电解制氢的能耗相对较高,需要大量的电力供应。
其次,储氢和运输也是技术难题,需要解决氢气在高压和低温下储存和运输的问题。
此外,水电解制氢的成本仍然较高,需要进一步降低成本提高经济性。
5. 市场前景和发展趋势尽管水电解制氢市场面临一些挑战,但其前景仍然非常广阔。
水电解制氢技术
水电解制氢技术简介水电解制氢技术是一种利用水和电能通过电解反应来产生氢气的技术。
这种技术具有环保、可持续和高效的特点,被广泛应用于能源转换、能源存储和氢能产业的发展中。
本文将详细介绍水电解制氢技术的原理、应用领域、优势和挑战,并探讨未来的发展前景。
读者将了解到该技术的重要性以及对社会、经济和环境的影响。
原理水电解制氢技术基于电解的原理,通过在适当的电解池中通入电流,将水分解成氢气和氧气。
其基本反应方程式如下:2H2O -> 2H2 + O2在电解过程中,正极(阳极)产生氧气,负极(阴极)产生氢气。
通常,电极是由贵金属催化剂涂覆的,以增加反应速率和效率。
正极反应阴极反应4OH¯ -> O2 + 2H2O + 4e¯2H2O + 2e¯ -> H2 + 2OH¯水电解制氢技术需要外部电源供应直流电。
电解池的温度、电流密度和电极材料的选择是影响反应效率和经济性的重要因素。
应用领域1. 能源转换水电解制氢技术可用于能源转换领域,将电能转化为氢气作为能源媒介。
这种方式适用于可再生能源如太阳能和风能的利用,可以解决可再生能源不稳定和间断的问题。
将水电解制氢技术与燃料电池技术结合,可以实现高效能源转换和储存。
当能源需求高峰时,从氢气中提取电能供应;当能源需求低谷时,将多余的电能转化为氢气储存起来,以备不时之需。
2. 能源存储水电解制氢技术还可以用于能源存储领域。
与传统的蓄电池相比,氢气储存具有高能量密度和长时间存储的优势。
将电能转化为氢气储存,可以更方便地存储和运输大规模能源。
在能源存储系统中,通过水电解制氢技术将电能储存在氢气中,当需要时再将氢气转化为电能供应。
这种方式能够解决电能供需不平衡的问题,提高能源利用效率。
3. 氢能产业随着氢能产业的兴起,水电解制氢技术成为了氢能生产的重要方法。
通过水电解获得的氢气可用于燃料电池发电、氢气储存和化学工业等领域。
500标方电解水制氢工艺流程
500标方电解水制氢工艺流程1. Prepare the electrolyzer: Choose a suitable electrolyzer material, such as polyvinyl chloride (PVC) or glass. Divide the electrolytic cell into two areas and place the anode and cathode respectively.2. Prepare the electrolyte: Dilute sulfuric acid (H2SO4) is usually used as the electrolyte. Add a certain concentration of sulfuric acid solution to the electrolytic cell to ensure there is sufficient conductance path between the anode and cathode.3. Connect to a power source: Connect the anode and cathode to an external power source to provide the required current. Make sure the voltage and amperage of the power supply meet the conditions required for hydrogen production.4. Carry out electrolysis reaction: Add a certain amount of water (H2O) to the electrolytic tank to facilitate the electrolysis reaction. During the electrolysis process, oxygen bubbles (O2) are produced on the anode and hydrogen bubbles (H2) are produced on the cathode.5. Separating gases: Due to the density difference between oxygen and hydrogen, they can be separated by differentiating the density. Usually, a separation device is installed on the top of the electrolyzer to collect hydrogen and oxygen separately.6. Collect hydrogen: Direct the collected hydrogen into an appropriate container for storage or further processing.中文版:1.准备电解槽:选择一种合适的电解槽材料,如聚氯乙烯(PVC)或玻璃。
电解水制氢技术的应用前景研究
电解水制氢技术的应用前景研究一、引言二、电解水制氢技术初探1.电解水制氢技术的定义及原理2.电解水制氢技术的分类3.电解水制氢的反应过程三、电解水制氢技术的发展历程1.电解水制氢技术的历史沿革2.电解水制氢技术的现状以及未来发展趋势3.国内外电解水制氢技术发展比较四、电解水制氢技术的应用前景1.车用氢燃料电池的应用前景2.工业氢制备的应用前景3.能源存储领域的应用前景五、挑战与解决方案1.技术挑战及解决方案2.经济和环境问题的挑战及解决方案3.政策和法律规制的挑战及解决方案六、结语引言随着人们对环境保护和新能源的重视,绿色、清洁的能源开始受到越来越多的关注。
其中,氢能作为一种清洁、高效的能源,备受瞩目。
电解水制氢技术作为一种制备氢能源的重要技术路径,具有极大的研究价值。
本文拟初步探讨电解水制氢技术的定义、原理、分类和反应过程,回顾其历史发展和当前的现状,进而分析电解水制氢技术的应用前景。
最后,本文将探讨存在的挑战以及解决的方案,以期为电解水制氢技术的未来发展提供科学思路和技术支持。
电解水制氢技术初探1.电解水制氢技术的定义及原理电解水制氢技术是指利用电解分解水分子,将水分子中的氢与氧分开,进而制备出氢气的技术。
电解水制氢的原理是靠直流电或交流电将水分子经过电解分解,将水分子中的氢离子(H+)与电子(e-)分离,进而获得纯净的氢气。
其反应方程式如下:2H2O + 适量能量→ 2H2↑ + O2↑2.电解水制氢技术的分类电解水制氢技术可以根据电解方式和电解设备的不同进行分类,主要有以下几种类型:(1)碱性电解水制氢(AE)(2)酸性电解水制氢(Proton exchange membrane (PEM))(3)高温电解水制氢(High-temperature electrolysis (HTE))(4)微生物电解水制氢(Microbial electrolysis cell (MEC))(5)光电解水制氢(6)电化学氧化水制氢(Electrochemical oxidation of water)3.电解水制氢的反应过程电化学反应是指将一种化学反应与电学过程相结合的反应。
电解制氢水处理流程
电解制氢水处理流程随着人们对健康的重视和对环境保护的需求不断增加,氢水作为一种新兴的健康饮品备受关注。
氢水具有抗氧化、减肥、美白等多种益处,因此备受人们青睐。
而电解制氢水就是一种制备氢水的方法之一,它能够快速且高效地产生氢气,并将其溶解于水中,形成氢水。
下面将介绍电解制氢水的处理流程及相关知识。
1. 氢水的制备原理在电解制氢水的过程中,使用电解槽作为反应器,通常是由两个电极和一个电解质组成。
电解质一般采用氢氧化钠或氢氧化钾等碱性电解质,以促进电解产生氢气。
在电解的过程中,阳极会释放氧气,阴极会释放氢气,而氢气会与水结合形成氢分子,从而生成氢水。
2. 电解制氢水的处理流程2.1 准备工作在进行电解制氢水的过程中,需要准备好相关设备和材料。
首先是准备一个电解槽,电解槽内放入电解质和两个电极。
电解质的浓度一般为0.1mol/L左右,电解极一般选择具有高导电性和耐腐蚀性的金属材料,如铂金、钯金等。
另外,还需要准备一个电源,用于提供电能给电解槽。
2.2 连接电解槽将电源与电解槽连接起来,确保电解槽正负极分别连接到电源的正负极。
然后将电解槽中的电解质与水充分混合,使得电解质可以溶解在水中,形成电解液。
2.3 开始电解当准备工作完成后,可以启动电源,开始进行电解制氢水。
在电解过程中,电解质会被电解成阳离子和阴离子,而阴极则会释放出氢气,并与水结合形成氢分子,最终生成氢水。
2.4 收集氢水在电解制氢水的过程中,产生的氢水会被收集到一个容器中。
在收集氢水时,要注意尽量避免氧气的污染,以免影响氢水的质量。
3. 氢水的储存和使用在制备好氢水后,需要将其存放在密封的容器中,以避免氢气的挥发和氧气的污染。
同时,为了保持氢水的新鲜度和有效成分,建议尽快饮用。
氢水可以直接饮用,也可以用作调制饮料或烹饪食物。
4. 注意事项在进行电解制氢水的过程中,需要注意以下几点:4.1 安全问题在使用电解槽和电源时,要遵循相关的操作规程,确保操作过程安全无事故发生。
alk电解水制氢 工艺
alk电解水制氢工艺
电解水制氢是一种常见的氢气生产方法,其中碱性电解水(ALK 电解水)是一种常用的电解水方法之一。
碱性电解水通常使用氢氧化钠((NaOH)等碱性电解质来增加电解液的导电性。
以下是碱性电解水制氢的基本工艺:
主要步骤:
1.准备电解槽:设置电解槽,通常为两个电极槽,通过一块隔膜隔开。
电解槽内装有阳极和阴极,它们通常是由导电材料((如铂或其他合适的材料)制成。
2.准备电解液:在电解槽中加入碱性电解液,通常使用氢氧化钠(NaOH)溶液。
这样的碱性环境有助于提高水的电导率。
3.施加电压:将直流电源连接到电解槽的阳极和阴极。
通常,水会在电解过程中分解成氢气和氧气。
4.电解反应:
•在阳极:(4OH−→2H2O+O2+4e−(水在阳极释放氧气)。
•在阴极:(2H2O+2e−→H2+2OH−(水在阴极释放氢气)。
5.收集氢气:通过适当的设备,收集在阴极生成的氢气。
6.收集氧气:在阳极生成的氧气也可以通过相应的设备进行收集或释放到大气中。
工艺控制:
1.电压和电流控制:控制施加到电解槽的电压和电流,以确保反应的进行和安全性。
2.温度控制:电解过程中的温度控制是重要的,以维持反应的稳定性和效率。
3.电解液浓度控制:确保电解液中碱性物质的适当浓度,以保持足够的电导率。
4.防气漏控制:由于氢气是易燃气体,需要采取措施防止氢气漏出并引发安全问题。
碱性电解水制氢是一种相对简单且广泛应用的氢气生产方法之一。
然而,考虑到能源效率和环境友好性,氢气的生产方法正在不断研究和改进。
简述电解水制氢的原理及相应制备工艺流程
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2023年水电解制氢行业市场调研报告
2023年水电解制氢行业市场调研报告随着环保意识的提高和新能源技术的日益成熟,制氢技术逐渐被广泛关注,其中水电解制氢技术被认为是最具前景的制氢技术之一。
本文将对水电解制氢行业进行市场调研,并对其市场前景进行分析。
一、行业概述水电解制氢技术是通过电解水分解产生氢气的过程。
这种技术不需要使用化石燃料,相对而言更加环保。
而且,这种技术的产氢成本相对较低,随着技术的不断发展,成本还将不断降低。
二、市场规模目前,水电解制氢技术的应用仅限于实验室和小批量生产。
但是,随着新能源技术的逐渐成熟,这种技术有望在未来成为主流。
预计到2026年,全球水电解制氢市场规模将超过50亿美元。
三、市场前景1. 汽车工业汽车工业是水电解制氢行业的一个重要市场。
氢燃料电池车可以在纯电动车的基础上进一步减少排放,成为未来绿色出行的主流。
一些汽车制造商已经开始推出氢燃料电池车,为行业的发展提供了极大的推动力。
2. 能源存储水电解制氢技术可以用来制备氢气,而氢气随后可以用来产生电能。
这种技术已经被用于能源存储,可以为能源行业提供更加灵活的能源储备和分配方式。
3. 工业化应用随着水电解制氢技术的不断发展,工业界也开始采用这种技术来生产氢气。
这包括造纸、金属加工和化工等行业。
随着技术的进一步成熟,应用领域将不断扩大。
四、市场瓶颈虽然水电解制氢技术的市场前景非常广阔,但是目前面临着一些瓶颈。
其中,最主要的瓶颈就是成本问题。
目前,水电解制氢技术的成本还比较高,需要不断降低成本才能更好地推广和应用。
此外,氢气的存储和传输也是一个难题,需要寻找更加节能环保的方式。
五、发展趋势未来,水电解制氢技术有望得到快速发展。
其中,主要的发展趋势包括:1. 技术改进,降低成本。
2. 应用更广泛,拓宽市场。
3. 全球化,通过国际合作推广和应用。
六、结论随着环保意识的提升和新能源技术的不断成熟,水电解制氢技术有望成为未来主流的绿色能源之一。
虽然面临一些瓶颈,但是随着技术的发展和市场的不断扩大,这种技术的市场前景非常广阔。
芯片厂水电解制氢
水电解制氢情况汇报目前三号厂氢气用量180瓶/月,6寸线预计用量160瓶/月,每个钢瓶储气5.3立方,平均每天氢气用量60立方。
制氢电解槽可以选用5立方/小时的设备规格。
一.硬件设施需求:1. 40平方米独立厂房,与周围建筑距离15米以上。
2. 50kw电容量3. 7吨/小时、5℃温差的冷却水4.设施需要通少量压缩空气驱动,少量氮气吹扫。
硬件投入概算:注:以上不含在安监局消防备案费用二.运行成本分析:1. 电解槽耗电量约5kw.h/立方2. 冷却水冷量耗能8.19kw.h/立方÷3(能效比)=2.73kw.h/立方水的比热是4.2×10^3焦/(千克×℃),表示质量是1千克的水,温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×10^3焦.则:1000×4.2×10^3×1=4,200,000焦=4200千焦.一千瓦时=3600千焦;4200/3600=1.17KW*h所以 1立方水下降一摄氏度需要1.17KW*h 制冷量3. 冷却水扬程耗能0.6kw.h/立方一吨水抽一米高大约耗0.003度电,0.5MPa约扬程50米。
计算软件选泵为1.8kw。
4.纯水成本忽略5.设备维护保养约每年1万(1)定时巡检,观察有无异常。
(2)定期检测电解液KOH碱液浓度,25~30% 3个月纯水的电导率(3)定期检查、校准:容器、压力表、安全阀 1年/次循环泵、加水泵寿命5年阀门 1年/次分析仪表半年/次控制仪表 1年/次(4)定期更换:分析仪表的硅胶和硼酸片变色干燥剂--分子筛 3年(5)定期大修 5年以上综上,水解制氢直接成本(仅计算理论能耗)为7.5元/立方,电价0.9元/kw.h。
实际成本在18.5元以上。
钢瓶气每瓶单价(5.3立方气体)小于50元。
三.其他厂家使用情况因自己制氢的厂家很少,只了解了两家的使用情况1.厦门某半导体厂2013年购入25立方/小时的水电解氢气装置,设备成本190万。
纯水制氢的应用场景
纯水制氢的应用场景
水制氢是一种通过电解水来产生氢气的方法,它具有一些特定的应用场景:
1.氢燃料电池车:纯水制氢可以作为氢燃料电池车辆的氢气供应方式。
在氢燃料电池车中,氢气与氧气反应产生电能,驱动电动机运行,产生零排放的动力。
通过纯水制氢的方式,可以在需要时快速产生所需的氢气,满足氢燃料电池车的需求。
2.工业氢气供应:纯水制氢可以用于工业领域的氢气供应。
例如,用于金属加工、化工、电子行业等需要氢气的生产过程中。
纯水制氢相对于传统的气体制氢方式,能够提供更加纯净的氢气,避免了一些杂质对生产过程的影响。
3.实验室和科研领域:纯水制氢也被广泛应用于实验室和科研领域。
在这些领域,氢气常用于实验室分析仪器的供气、气相色谱等分析技术中。
纯水制氢可以提供高纯度的氢气,满足实验和研究的需求。
水电解制氢原理
电解水方法制氢原理、运行、维护、安全简介:在工业上通常采用如下几种方法制取氢气:一是将水蒸气通过灼热的焦炭(称为碳还原法),得到纯度为75%左右的氢气;二是将水蒸气通过灼热的铁,得到纯度在97%以下的氢气;三是由水煤气中提取氢气,得到的氢气纯度也较低;第四种方法就是电解水法,制得的氢气纯度可高达99%以上,这是工业上制备氢气的一种重要方法。
在电解氢氧化钠(钾)溶液时,阳极上放出氧气,阴极上放出氢气。
电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时,也可得到氢气。
对用于冷却发电机的氢气的纯度要求较高,因此,都是采用电解水的方法制得。
本资料就介绍一下点解水(注意不是纯水啊)制氢的原理、运行、维护、安全。
目录:第一节概述一、制氢系统设备概况二、氢爆的基本概念三、氢气湿度四、氢气温度五、氢气的压力第二节电解水制氢的原理一、氢气的工业制法二、电解水制氢原理三、电解电压四、制氢设备的制氢量衡算和电能消耗第三节制氢装置一、制氢系统简介二、电解槽第四节制氢设备的运行与维护一、制氢设备的正常运行和维护二、制氢设备的检修三、制氢设备常见异常及其处理第五节制氢站的安全管理一、建筑与环境二、氢站的配电和照明三、储氢装置的安全措施四、制氢站的维修及管理第一节概述制氢装置和贮存系统为发电机提供氢气冷却系统所需的氢气,其纯度和湿度应满足发电机氢气冷却系统的要求。
电厂二期工程要在原已有基础上扩建并有一部分设备要与原设备接口。
因此,要保证一期工程设备安全、正常运行情况下顺利安装和调试二期设备。
一、制氢系统设备概况二期设备为一套完备的制氢工艺装置以及氢气贮存和分配系统。
包括氢发生处理器(含电解槽、框架一、干燥装置、碱液泵)、框架二、框架三(含除盐水箱、碱液箱、注水泵)、氢气贮罐、压缩空气贮罐、除盐水闭式冷却装置以及系统内的电气及控制设备、管道、阀门和仪表等。
表8-1给出了二期制氢设备清单。
表8-1 二期制氢设备清单1.设备要求1.1 整套设备为组装单元式,单元范围包括所有设备、阀门、管件、支吊架。
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水电解制氢情况汇报
目前三号厂氢气用量180瓶/月,6寸线预计用量160瓶/月,每个钢瓶储气5.3立方,平均每天氢气用量60立方。
制氢电解槽可以选用5立方/小时的设备规格。
一.硬件设施需求:
1. 40平方米独立厂房,与周围建筑距离15米以上。
2. 50kw电容量
3. 7吨/小时、5℃温差的冷却水
4.设施需要通少量压缩空气驱动,少量氮气吹扫。
硬件投入概算:
注:以上不含在安监局消防备案费用
二.运行成本分析:
1. 电解槽耗电量约5kw.h/立方
2. 冷却水冷量耗能8.19kw.h/立方÷3(能效比)=2.73kw.h/立方
水的比热是4.2×10^3焦/(千克×℃),表示质量是1千克的水,温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×10^3焦.则:1000×4.2×10^3×1=4,200,000焦=4200千焦.一千瓦时=3600千焦;
4200/3600=1.17KW*h
所以 1立方水下降一摄氏度需要1.17KW*h 制冷量
3. 冷却水扬程耗能0.6kw.h/立方
一吨水抽一米高大约耗0.003度电,0.5MPa约扬程50米。
计算软件选泵为1.8kw。
4.纯水成本忽略
5.设备维护保养约每年1万
(1)定时巡检,观察有无异常。
(2)定期检测
电解液KOH碱液浓度,25~30% 3个月
纯水的电导率
(3)定期检查、校准:
容器、压力表、安全阀 1年/次
循环泵、加水泵寿命5年
阀门 1年/次
分析仪表半年/次
控制仪表 1年/次
(4)定期更换:
分析仪表的硅胶和硼酸片变色
干燥剂--分子筛 3年
(5)定期大修 5年以上
综上,水解制氢直接成本(仅计算理论能耗)为7.5元/立方,电价0.9元/kw.h。
实际成本在18.5元以上。
钢瓶气每瓶单价(5.3立方气体)小于50元。
三.其他厂家使用情况
因自己制氢的厂家很少,只了解了两家的使用情况
1.厦门某半导体厂
2013年购入25立方/小时的水电解氢气装置,设备成本190万。
工厂实际氢气使用量10立方/小时。
电解槽实际使用时间不到一年,因成本与可靠性原因废弃,改用钢瓶氢气。
2.杭州某半导体厂
2002年使用160/小时立方电解槽两台,后为增加可靠性又增加180/小时立方电解槽一台。
因用气量大钢瓶供应不及采用电解槽方式供应,实际核算氢气成本为43元/立方。
今年已在改用鱼雷车供应氢气,废弃两台电解槽,只留一台备机应急。
氢气制造最经济的方法是天然气水蒸气重整、合成氨分解制氢。