水电解制氢装置
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。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!1. 概述水电解制氢装置是一种通过电解水来生产氢气的设备，它采用电能将水分解成氢气和氧气的工艺。
电解水制氢装置安全操作注意事项课件
气体泄漏处理
总结词
保持冷静、迅速撤离、及时报警
详细描述
若发生气体泄漏，操作人员应保持冷静，迅速撤离泄漏区 域，并启动应急预案。同时应及时报警，通知专业人员处 理。
总结词
严格监控、定期检查、及时修复
详细描述
为预防气体泄漏，应严格监控设备运行状况，定期检查密 封件和管道等部位。发现泄漏迹象应及时修复，确保设备 正常运行和安全。
04
安全防护措施
个体防护措施
穿戴防护服
操作人员必须穿戴符合规定的防 护服，包括化学防护眼镜、实验 服、化学防护手套等，以防止化
学品的溅射和腐蚀。
佩戴呼吸器
在可能存在有毒气体的环境中，操 作人员必须佩戴合适的呼吸器，以 确保呼吸安全。
禁止带火源
在制氢过程中，禁止携带任何火源 ，以防止爆炸和火灾事故的发生。
专业培训、规范操作、定期维护
详细描述
操作人员需经过专业培训，熟悉设备性能和操作规程。 在操作过程中应严格遵守安全规定，避免误操作导致设 备故障或事故。
总结词
安全意识、预防为主、及时应对
详细描述
操作人员应具备安全意识，对可能出现的异常情况有充 分了解，采取预防措施。在异常情况发生时，应沉着应 对，采取有效措施防止事态扩大。
制定应急预案，明确 应对突发事件的流程 和责任人。
对应急演练和模拟中 发现的问题进行总结 和改进，不断完善应 急预案。
定期进行应急演练和 模拟，提高操作人员 在紧急情况下的应对 能力。
感谢观看
THANKS
电解水制氢装置安全 操作注意事项课件
• 电解水制氢装置简介 • 安全操作注意事项 • 异常情况处理 • 安全防护措施 • 培训与教育
目录
水电解制氢装置参考文档
工艺控制柜
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
工艺控制柜
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
PLC和组态软件类型：
PLC类型：GE、SIEMENS、AB、 Quantum等
组态软件类型：IFIX、INTOUCH、 CITECT、WINCC等
中压水电解制氢装置
水电解制氢
目录
1、水电解制氢设备工作原理 2、水电解制氢设备用途与性能 3、水电解制氢设备包括范围 4、水电解制氢设备主要结构
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
水电解制氢设备工作原理
将直流电通入强碱的水溶液,直流电作用下， 水分子分解为氢离子和氢氧根离子，在阳极氢氧 根失去电子产生氧气；在阴极氢离子得到电子产 生氢气。其反应式为:
储氢罐
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
广泛的应用领域
电力行业 电子行业 多晶硅行业 钢铁（有色金属）行业 石化行业 玻璃行业 其它行业
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
以10立方制氢设备的主要性能
1).氢气产量：10Nm3/h (20℃) 2).氧气产量： 5Nm3/h 3).氢气纯度：≥99.9% 4).氧气纯度：≥99.2% 5).氢气含湿量: ≤4g/Nm3 (经过洗涤分离后) 6).系统工作压力：3.14MPa(也可在0.8-3.14 MPa 之间的任何压力下运行)
水电解制氢装置范文
水电解制氢装置范文
1.引言
2.设计原理
3.设计步骤
3.1电解槽设计
电解槽由两个电极（阳极和阴极）和一个电解质溶液组成。
阳极通常
采用铂、钽等耐腐蚀材料制成，阴极通常采用不锈钢制成。
电解质溶液可
以选择酸性溶液如稀硫酸或碱性溶液如氢氧化钾溶液。
电解槽应具备良好
的密封性和耐腐蚀性。
3.2电源设计
电源为电解槽提供直流电能，可以选择直流电源或太阳能电池板等可
再生能源。
电源应具备稳定的输出电流和电压，以保证电解过程的稳定性。
3.3气体分离器设计
气体分离器用于将电解槽中的氧气和氢气分离开来。
可以采用膜分离
技术或吸附剂分离技术，如使用聚合物膜或分子筛材料进行分离。
气体分
离器应有良好的分离效果和高气体纯度。
3.4储氢罐设计
储氢罐用于储存制得的氢气。
可以选择金属储氢材料如镁合金、钛合
金等或高压气瓶等储存方式。
储氢罐应具备较大的储氢容量和良好的密封性。
4.工作原理
在电源的作用下，电解槽中的水分子被电解成氢气和氧气。
电解槽中的阴极释放氢气，阳极释放氧气。
气体分离器将氢气和氧气分离开来，氢气进入储氢罐储存，而氧气则排放到大气中。
5.结束语。
水电解制氢装置
水电解制氢装置讲义第七一八研究所目录前言 (1)通用部分第一章氢气 (1)第一节氢气的制备 (1)第二节氢气的性质和用途 (6)第二章水电解制氢 (8)第一节水电解制氢装置的工作原理 (8)第二节水电解制氢装置的用途与技术参数 (9)第三节水电解制氢装置 (12)1. 水电解制氢装置的组成 (12)2. 工艺流程简介 (12)3. 电解槽 (15)4. 处理器（框架I） (20)第四节其它设备 (30)1. 控制柜 (30)2. 整流装置 (30)3. 计算机系统 (30)4. 框架Ⅱ (30)5. 框架Ⅲ (31)6. 柱塞泵 (31)7. 碱箱、水箱 (33)8. 阻火器 (33)第三章安装 (35)1. 制氢站 (35)2. 工艺部分 (36)3. 自控部分 (40)4. 整流部分 (42)第四章设备维护、安全事项与故障的排除 (43)第五章配制电解液 (50)第一节物料及器材 (50)第二节碱液配制方法 (51)专用部分第六章微机控制系统的操作规程 (57)第一节开机前的准备 (57)第二节开机顺序 (76)第七章气动仪表控制系统的操作规程 (80)第一节开机前的准备 (80)第二节开机顺序 (82)附录1 NaOH溶液温度比重对照表 (84)附录2 氢氧化钾溶液比重表 (85)附录3 KOH溶液比重——温度——浓度关系表 (86)前言自从1800年尼尔科森等人成功地将水电解成氢气和氧气以来，水电解制氢技术的发展已有近200年的历史了。
现今，水电解制氢技术已在全世界得到了普遍的应用。
由于能源的日渐紧张和工业飞速发展，对氢的需求量也在不断的增加，致使世界各国纷纷制定研制新型水电解制氢技术的发展规划。
而当前水电解制氢技术普遍存在的问题是能耗大、效率低、成本高。
针对这些问题，世界各国除对现行技术进行改进外，同时还在研究和探索新的水电解制氢工艺，寻找新型隔膜和材料，力图降低能耗，提高水电解制氢效率。
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1．水电解制氢装置工作原理水电解制氢的原理是由浸没在电解液中的一对电极中 间隔以防止气体渗透的隔膜而构成的水电解池 ,当通以一定的直流电时,水就发生分解,在阴极析出氢气 ,阳极析出氧气。
其反应式如下:阴 极： 2H 2O ＋2e →H 2↑＋2OH -阳极:2OH -－2e →H 2O ＋1/2O 2↑直流额定电压（V ） 28 56总反应:2H 2O →2H 2↑＋O 2↑产生的氢气进入干燥部分，由干燥剂吸附氢气携带的水 分，达到用户对氢气湿度的要求。
本装置干燥部分采用原料氢气再生，在一干燥塔再生的 同时，另一干燥塔继续进行工作。
2．水电解制氢装置的用途与技术参数纯水耗量（kg/h） 5 10主电源动力电源容量40 75（KVA）原料水水质要电导率≤5μs/cm 氯离子含量<2mg/l 悬浮求物<1mg/l3冷却水用量（m/h）3整流柜冷却水出口背压<0.1Mpa电解槽直流电耗≤4.8KWh/m3H2碱液浓度26～30%KOH 自控气源压力0.5～0.7Mpa气源耗量 3.5m3/h主电源动力电电压N380V50HzC相～220V50Hz整流柜电源0.5KV380 三相四线50Hz控制柜电源AC220V50Hz冷却水温度≤32℃冷却水压力0.4～0.6MPa冷却水水质≤6德国度氢气出口温度≤40℃干燥温控温度250℃～350℃干燥加热终止温度180℃干燥器再生周期24h环境温度0～45℃表1 制氢装置主要技术参数表2.1设备的用途CNDQ系列水电解制氢干燥装置是中国船舶重工集团公司第七一八研究所新研制成功并独家生产的全自动操作的制氢干燥设备,其主要技术指标达到或超过九十年代末世界先进水平,适用于化工、冶金、电子、航天等对氢气质量要求高的部门,是目前国内最先进的并可替代进口的制氢设备。
2.2主要技术参数CNDQ5～10/3.2型水电解制氢干燥装置的主要技术参数如表1本装置采用微机控制，对本装置的主要的主要参数：压力、温度、氢氧液位差可进行自动调节;对干燥器的再生时间及再生温度进行自动控制。
水电解制氢装置通用技术条件
水电解制氢装置通用技术条件水电解制氢是一种利用电解水来产生氢气的技术。
它是一种清洁、可再生的能源产生方式，具有很大的潜力用于替代传统的化石燃料。
水电解制氢装置是实现这种技术的关键设备。
通用技术条件是指这种装置应满足的一些基本要求和技术指标。
这些条件是为了确保装置能够安全、高效地运行，同时还要考虑到环保和经济性等因素。
水电解制氢装置应具备良好的安全性能。
在运行过程中，装置应能够有效地防止氢气泄漏和爆炸等危险情况的发生。
因此，装置应具备严密的气体密封性能和可靠的安全保护装置。
装置应具备高效的电解效率。
电解水产生氢气的效率直接影响到装置的能源利用效率。
因此，装置应具备高效的电解电极和电解液，能够有效地将电能转化为化学能。
装置还应具备良好的稳定性和可靠性。
水电解制氢是一个持续进行的过程，因此装置应能够长时间稳定地运行，不受外界条件的影响。
同时，装置的关键部件应具备较长的使用寿命，能够经受住长期运行的考验。
装置还应具备较高的氢气产量。
水电解制氢是一种用于产生大量氢气的技术，因此装置应具备较高的氢气产生能力。
这要求装置的电解单元设计合理，能够满足不同规模和需求的氢气产量。
装置还应具备一定的灵活性和可扩展性。
随着氢能技术的发展，对氢气产量和质量的要求也在不断提高。
因此，装置应具备一定的灵活性，能够根据需要进行调整和优化。
同时，装置还应能够方便地进行扩展和升级，以适应未来的发展需求。
装置还应具备较低的成本和能源消耗。
水电解制氢是一种清洁、可再生的能源产生方式，但在实际应用中，装置的成本和能源消耗仍然是一个重要考虑因素。
因此，装置应具备较低的制造成本和运行成本，以提高经济性和竞争力。
水电解制氢装置的通用技术条件是一系列关于安全性、电解效率、稳定性、氢气产量、灵活性和经济性等方面的要求和指标。
只有满足这些条件，才能确保装置能够安全、高效地运行，为氢能产业的发展做出贡献。
随着氢能技术的不断发展，相信水电解制氢装置的通用技术条件也将不断完善和提高，为实现可持续发展的能源供应做出更大的贡献。
水电解制氢装置操作规程
水电解制氢装置操作规程第一章总则第一条本操作规程是为保障水电解制氢装置的正常运行和操作人员的人身和财物安全，规范操作行为而制定的。
第二章设备操作第二条操作人员在进行水电解制氢装置的日常操作前，应首先了解设备的工作原理、结构、性能及操作要求，确保安全规范操作。
第三条操作人员应在设备工作前检查设备是否处于正常状态，确认设备运行安全可靠后方可进行操作。
第四条操作人员应根据设备日常操作要求，进行设备运行、停止、维护等操作。
第五条设备停止运行时，操作人员应切断电源，关闭设备门，确保设备和人员安全。
第三章紧急情况处理第六条发生紧急情况时，操作人员应立即按照应急预案进行处理。
第七条紧急情况处理应快速、准确，操作人员应保持冷静，迅速切断电源，关闭气体阀门。
第八条在发生溢流、泄漏、火灾等紧急情况时，应立即采取防火、防爆措施，并及时通知相关人员进行处理。
第九条紧急情况处理后，应进行事故记录，并及时检查设备是否正常。
第四章安全防护第十条操作过程中，应佩戴防护设备，包括防护眼镜、防护手套、防护面罩等。
第十一条操作过程中应注意防止水溅出，防止电气设备短路，设备使用结束后应及时擦拭干净。
第十二条操作人员不得喧哗、嬉戏或吸烟等不符合安全规定的行为。
第十三条操作人员在操作设备时应严禁穿拖鞋、高跟鞋等不安全的鞋类。
第十四条操作人员应定期参加相关安全培训，了解安全防护知识和操作技能。
第五章设备维护第十五条操作人员应按照规定对设备进行定期维护，定期检查设备的运行状态，及时处理发现的异常情况。
第十六条设备的日常维护应包括设备的清洁、润滑、紧固等操作。
第十七条设备的维护过程中，应切断电源，确保操作人员的人身安全。
第十八条维护结束后，应对设备进行检查，确保设备处于正常状态。
第六章违章处理第十九条对于违反本操作规程的行为，按照公司相关规定进行处理，对违章行为严重者将给予相应处罚。
第二十条操作人员应熟知相关违章处理制度，自觉遵守操作规程，积极配合上级进行工作。
电解水制氢装置安全操作注意事项
操作过程中的注意事项
遵循操作步骤
严格按照操作手册的步骤进行操作，不 要随意更改操作顺序或跳过某些步骤。
观察设备运行状态
在电解水制氢装置运行过程中，应密 切观察设备的运行状态，如温度、压
力、流量等参数是否正常。
注意安全防护
在操作过程中，应佩戴必要的安全防 护设备，如化学防护眼镜、化学防护 服、化学防护手套等。
优化电解槽结构
改进电解槽的设计，如采用新型隔膜、优化电解液流场等，降低传 质阻力，提高电解效率。
开发高效电解工艺
研究新型电解工艺，如脉冲电解、交直流叠加电解等，以提高电流 效率和能量转化效率。
降低能耗
节能设计
优化电解装置的设计，降低内阻和传质阻力，减 少无谓的能量消耗。
高效能量回收
开发高效的能量回收系统，将电解过程中释放的 热量和能量进行回收利用，降低能耗。
氢气纯度不足
总结词
氢气纯度不足可能是由于电解液中杂 质过多、气体收集系统泄漏或干燥剂 失效等原因引起的。
解决方案
定期更换电解液，检查并修复气体收 集系统泄漏，更换干燥剂，确保氢气 纯度符合要求。
设备故障及处理方法
总结词
设备故障可能导致电解水制氢装置无法正常运行，常见的故障包括电源故障、 控制系统故障和机械故障等。
保设备的正常运行。
记录维护日志
每次维护和保养后，都 应详细记录维护日志， 包括维护内容、时间、
人员等信息。
03 常见问题及解决方案
电解效率低下
总结词
电解效率低下可能是由于电解槽内部 堵塞、电极腐蚀或电解液浓度过低等 原因引起的。
解决方案
定期检查电解槽内部情况，保持电极 表面清洁，及时更换腐蚀严重的电极， 调整电解液浓度至适宜范围。
水电解制氢装置工艺流程DOC
水电解制氢装置工艺流程DOC1.水电解制氢装置的制氢部分通常由电解槽、电源和水处理系统组成。
2.首先，需要准备水源。
水源可以是自来水、地下水或海水。
对于自来水或地下水，需要进行预处理，如过滤和去离子处理，以去除悬浮物、离子和溶解气体。
3.处理后的水进入电解槽。
电解槽通常由两个电极（阳极和阴极）和一个隔离膜组成。
阳极和阴极之间的距离通常很近，以便电解反应更有效。
隔离膜用于分离产生的氢气和氧气。
4.电源通过电极提供电流。
电解过程中，阳极上的氧化反应和阴极上的还原反应同时进行。
在阳极上，水分解成氧气和氢离子。
氧气从阳极释放，而氢离子通过隔离膜进入阴极区。
5.在阴极上，氢离子接受电子并还原成氢气。
氢气从阴极区往上升，并收集起来。
收集氢气的设备通常包括一个储氢罐和一个氢气净化系统。
6.在氢气净化系统中，氢气经过一系列的净化步骤，以去除残余的水分、杂质和碳氢化合物。
这有助于提高氢气的纯度，并防止设备的腐蚀。
7.净化后的氢气经过测量和调节后，可以用于各种应用，如燃料电池、化学合成和工业加工等。
8.在氧气的处理方面，通常采取两种方式：一种是将氧气排放到大气中；另一种是将氧气回收并用于其他用途，如工业氧气供应等。
9.为了确保水电解制氢装置的安全运行，需要安装监测和控制系统。
这个系统可以监测氢气和氧气的浓度，并在超过安全限制时采取相应的措施，如停止电源供应或释放气体压力。
总结：以上是水电解制氢装置的工艺流程。
通过对水进行预处理，使其达到适合电解的纯度。
然后，通过电解过程将水分解成氢气和氧气，收集氢气并进行净化。
最后，对氢气和氧气进行处理和回收，以确保安全运行。
这种制氢方法可用于多种应用，具有环保和可再生的特点。
DQ-10制氢装置使用说明
DQ-4~10/1~5系列水电解制氢装置DQ-10/3.2型中压水电解制氢装置使用说明书目录1、产品概况-----------------------------------22、主要技术参数-------------------------------33、工作原理及工作流程-------------------------44、结构简要说明-------------------------------45、装置的使用条件----------------------------106、装置的安装与调整--------------------------117、装置的使用--------------------------------128、装置的大修及其故障排除--------------------14 附录一装置报警、联锁一览表-------------------16 附录二氢氧化钾溶液比重表---------------------17 附录三露点温度、绝对湿度对照表---------------181.产品概况DQ-10电解制氢装置氢气产量4~10 Nm3/h，工作压力1.0~5.0 Mpa （工作压力1Mpa、1.6Mpa、3.2Mpa、5Mpa根据用户要求确定）。
适用于电力、冶金、化工、建材、电子等行业。
该产品是国内水电解制氢设备的更新换代产品，具有以下特点：1.1氢气纯度高、单位电耗低、使用寿命长等优点。
其主要技术指标均达到JB/T53144-1999的规定。
1.2具有内气、液道及“板框合一”的先进结构，主极板不在槽体密封环节上。
确保槽体不渗漏，电解槽大修周期≥10年，使用寿命≥30年。
1.3电解液自然循环，不需昂贵的电解液屏蔽泵及计量系统，具有安全、可靠免维护等优点。
1.4主机与辅机集装于一体，在制造厂完成装配，现场只需接上管路及能源、介质即可生产。
整套装置体积小、占地少、重量轻、易维护、运行稳定、无噪音。
水电解制氢装置
制氢 设备
电解槽
气液 处理器
控制柜 整流 装置 水箱
碱箱
加水泵
可视化控制软件 脱氧干燥器
其他设备 闭式冷却系统
减压分配装置 储罐 在线检测仪器仪表
Component of Water-Electrolytic Hydrogen Making Equipment
Hydrogen Making
Equipment
• 3.7 卧式氢（氧）分离冷却器
• 3.7 Horizontal H2 /O2 separating cooler
• 3.8 碱液过滤器
• 3.8 Alkali liquor filter
• 3.9 脱氧器
• 3.9 Deoxygenator
1. 电力系统的5m3/h一体化制氢装置
1
5m3/h Integrated H2 Making Equipment in Power System
Gas Separator
Low-Density High-Temperature Air Bubbles Mixed with Electrolyte Circulating into Gas Separator Through Electrolysing
Cell
Electrolysing Cell
3. 框架Ⅰ各设备
3. Each Device of FrameⅠ
• 3.1 框架Ⅰ的作用
• 3.1 Function of frameⅠ
• 3.2 框架Ⅰ的结构
• 3.2 Structure of frameⅠ
• 3.3 立式氢分离洗涤器
• 3.3 Vertical H2 separating washer
水电解制氢装置工艺流程
水电解制氢装置工艺流程
1.准备工作：确定电解槽的尺寸和材料，选择合适的电解质和电极材料，准备电源和电路。
2.建造电解槽：电解槽通常由一个负极槽和一个正极槽组成。
负极槽和正极槽之间需要隔离以防止氧气和氢气混合。
槽体通常采用耐酸碱腐蚀的材料，如钢、聚氯乙烯或聚丙烯等。
3.安装电解质：将选择好的电解质加入到电解槽中。
常用的电解质有氢氧化钾、氢氧化钠等碱性电解质。
4.安装电极：在电解槽内安装阳极和阴极。
阳极通常由钛、铂或铅做成，阴极则由钯、铂或镍做成。
阳极和阴极之间需要保持一定的距离，以避免气体混合。
5.连接电源和电路：将电解槽连接到直流电源，并确保电流稳定。
此外，还要安装电解槽的过流保护装置，以避免电解槽产生过载和过热。
6.电解：通电后，水在电解槽内发生分解反应，生成氢气和氧气。
水分解的反应式为：2H2O→2H2+O2
7.收集氢气和氧气：将产生的氢气和氧气分别收集起来。
收集氢气通常使用气体收集瓶，而收集氧气通常使用水吸收法或气体收集瓶。
8.分离氢气和氧气：由于电解槽内产生的氢气和氧气不会完全分离，需要进行进一步处理。
通常采用储氢合金吸附法或分离膜法等技术来分离氢气和氧气。
9.储存和利用：将纯净的氢气储存起来，以备后续使用。
氢气可以被用于燃料电池发电、氢能源储存等。
总结起来，水电解制氢的工艺流程包括准备工作、建造电解槽、安装电解质和电极、连接电源和电路、电解、收集氢气和氧气、分离氢气和氧气、储存和利用等步骤。
这种制氢方法具有简单、高效的特点，是一种重要的氢气生产方式。
水电解制氢装置
水电解制氢装置讲义目录前言.................................... 错误!未指定书签。
通用部分第一章氢气 .............................. 错误!未指定书签。
第一节氢气的制备...................... 错误!未指定书签。
第二节氢气的性质和用途................ 错误!未指定书签。
第二章水电解制氢 ........................ 错误!未指定书签。
第一节水电解制氢装置的工作原理........ 错误!未指定书签。
第二节水电解制氢装置的用途与技术参数.. 错误!未指定书签。
第三节水电解制氢装置.................. 错误!未指定书签。
1.水电解制氢装置的组成 ............ 错误!未指定书签。
2.工艺流程简介.................... 错误!未指定书签。
3.电解槽.......................... 错误!未指定书签。
4.处理器（框架I）................. 错误!未指定书签。
第四节其它设备........................ 错误!未指定书签。
1.控制柜............................ 错误!未指定书签。
2.整流装置.......................... 错误!未指定书签。
3.计算机系统........................ 错误!未指定书签。
4.框架Ⅱ............................ 错误!未指定书签。
5.框架Ⅲ............................ 错误!未指定书签。
6.柱塞泵............................ 错误!未指定书签。
7.碱箱、水箱........................ 错误!未指定书签。
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2H2O->2H2+O2即将水分子通过电解分解为氢气和氧气。
该装置的基本结构包括电解槽、电极、电源、收集器和控制系统。
电解槽是反应发生的场所，通常由钢制或塑料制成。
电解槽内通常装有阳极和阴极，它们可以是钢板、镍板、钛板等材料。
阳极与阴极之间留有一定间距，形成间隙。
电解槽的底部通常有排气孔，用于排出产生的氢气。
电源是提供能量的设备，一般使用直流电源。
电源的电压和电流可以根据实际需要进行调整。
电源通过导线将电能传输到电解槽的阳极和阴极。
在水电解过程中，当电源施加电压时，阴极会吸引水分子中的氢离子(H+)，发生还原反应：2H++2e-->H2即氢离子接受电子形成氢气。
而阳极则吸引水分子中的氧离子(OH-)，发生氧化反应：4OH-->2H2O+O2+4e-即氧离子失去电子形成氧气。
通过这两个反应，水分子被分解为氢气和氧气。
氢气以气体形式在电解槽的顶部产生，并向上排出。
而氧气则以气体形式在电解槽的底部产生，并向下排出。
氢气和氧气分别通过管道进入收集器。
收集器可以是储气罐或压缩机，用于储存和处理生成的气体。
控制系统用于监测和控制电解过程。
它可以根据需要调整电解槽的电压和电流，并监测氢气和氧气的产量和纯度。
1.准备工作：清洁电解槽和电极，检查设备和管道，确保正常运行。
2.填充水：向电解槽中注入适量的水，确保电解槽内水的浸没电极。
3.启动电源：将电源连接到电解槽的阳极和阴极，根据需要设置电压和电流。
4.开始电解：启动电源，使水电解反应开始进行，产生氢气和氧气。
5.收集气体：将产生的氢气和氧气分别通过管道进入收集器进行储存。
6.控制和监测：通过控制系统对电解过程进行监测和调整，确保正常运行和产气质量。
总的来说，水电解制氢装置的工作原理是利用电解反应将水分解为氢气和氧气，并通过相应的结构和工艺流程进行收集和处理，从而实现氢气的制备。
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、水电解制氢装置得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，电解槽内得水被电解成氢气与氧气。
来自电解槽内各电解小室阴极侧得氢气与碱液，借助循环泵得扬程与气体升力，进入氢分离洗涤器得分离段(制氢量≥80m3/h得先进入碱液换热器，然后进入分离器),在重力得作用下氢气与碱液分离.分离后得气体进入洗涤段，对气体进行冷却、洗涤(制氢量≥175m3/ｈ得无洗涤)与除雾，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得目得在于向电极区域补充电解消耗得纯水，带走电解过程中产生得氢气、氧气与热量,增加电极区域电解液得搅拌,减少浓差极化电压，降低碱液中得含气度，降低小室电压，减少能耗等,以使电解槽在稳定条件下工作.碱液循环量得大小影响槽内小室电压与气体纯度。
对于一个特定得电解槽,应有一个合适得循环量。
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，要求电解液更换得次数比较多，采用自然循环难于达到，一般采用强制循环。
碱液在氢分离器与氧分离器中，靠重力作用与氢、氧气体分离后,通过氢氧分离器得连通管汇总，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,形成完整得电解液循环系统.2、3 气体排空（氮气置换）系统水电解制氢装置设有充氮口,用于系统得气密检查与开机前得氮气置换.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得氢气可通过调节阀后得气体放空阀放空.2、４原料水补充系统电解过程中,装置内得原料水一直不停地在消耗，因此，为保证水电解得连续进行，需定期向制氢装置内补充原料水。
水电解制氢装置
工艺流程、配套设备的结构原理及 安全操作
1. 水电解制氢装置的组成
电解槽 气液 处பைடு நூலகம்器 控制柜
可视化控制软件 脱氧干燥器 闭式冷却系统 反渗透水处理系统
制氢 设备
整流 装置
水箱
选配
触摸屏
储罐
冷冻机
减压分配装置
碱箱
加水泵
在线检测仪器仪表
2. 工艺流程简介
• • • • • • • 2.1 气体系统 2.2 电解液循环系统 2.3 气体排空（氮气置换）系统 2.4 原料水补充系统 2.5 冷却水系统 2.6 排污系统 2.7 补碱系统
80 ~ 350 使 用 的 过 滤 器
中船重工集团第七一八所 制氢设备工程部
1.为电力系统开发的10m3/h 一体化制氢装置
2.核电站用10m3/h制氢装置
3.六十立方气液处理系统
4.二百五十立方气液处理系统
5.三百五十立方气液处理系统
3.3 （立式）氢（氧）分离洗涤器
• ZDQ30~60 使用的分离器
3.4 卧式氢（氧）分离器
• 电厂使用的分离器
• ZDQ80~350使用的分离器
2.1 气体系统
H2
供水
H2 分离器
冷却器
H2 除湿器
H2
用户
供电
电解 反应
O2 分离器
O2
冷却器
O2
O2 用户
除湿器
2.2 电解液循环系统
3. 处理器（框架I）
• • • • • • • • • • 3.1 处理器的作用 3.2 处理器的结构 3.3 （立式）氢（氧）分离洗涤器 3.4 卧式氢（氧）分离器 3.5 立式氢（氧）洗涤器 3.6 碱液冷却器和氢（氧）气体冷却器 3.7 卧式氢（氧）分离冷却器 3.8 碱液过滤器 3.9 捕滴器 3.10 屏蔽泵
电解水制氢装置
电解水制氢装置电源是为电解提供所需的直流电，一般采用直流电源供电。
电解槽是装置中的一个容器，其中装有电解质溶液，通常是盐溶液或酸碱溶液。
这个溶液必须是导电性很好的，以保证电流的通过。
电极是电解装置中起关键作用的部分，它由两个极性相反的金属片组成，一般是铂、银或钛等材料制成。
当电流通过电解槽时，负极（阴极）上的水分子将被还原成氢气，正极（阳极）上的水分子将被氧化成氧气。
这个过程称为气体的电极反应。
收集装置用来收集产生的氢气和氧气。
通常，氢气会由于其轻质而上升到顶部，而氧气则会下沉到底部。
因此，收集装置需要分别收集氢气和氧气，以免发生混合和反应。
电解水制氢装置的优点是，它可以通过电能将水分子分解成氢气和氧气，而不需要使用化石燃料。
这种方法可以视为一种可再生能源，因为不需要消耗原料，只需要电能。
此外，氢气是一种清洁的能源，当燃烧时，只会产生水蒸气。
然而，电解水制氢装置也存在一些挑战。
首先，它需要高质量的电解质溶液，以确保电流的通畅。
不合适的电解质溶液可能导致电流不稳定甚至导致设备损坏。
其次，电解水制氢装置需要消耗大量的电能来生成氢气，因此能源效率较低。
目前，科学家们正在研究如何改进电解水制氢装置的能源效率，以推动其在可持续能源中的应用。
除了制氢装置的设计和构造外，还有一些其他因素需要考虑。
例如，氢气是一种易燃易爆的气体，因此必须采取安全措施，以防止发生意外事故。
此外，在生产和应用中，需要考虑氢气的储存和运输问题，以确保其安全性和可靠性。
总的来说，电解水制氢装置是一种利用电能将水分子分解成氢气和氧气的设备。
虽然它还面临一些挑战，但它具有使用可再生能源和产生清洁能源的潜力。
随着技术的不断进步，电解水制氢装置有望在可持续能源领域发挥更大的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
以10立方制氢设备的主要性能
7).氢、氧分离器液位差： 5mm 8).电解槽小室总数： 62(34)个 9). 小室电流: 370A 10).电解槽额定电压：62V～72V（30V～42V） 11).电解槽总电流：740A 12).电解槽工作温度：≤90C
阴极上: 4H2O+4e→2H2↑+4OH 阳极上: 4OH─―4e→2H 2O +O2↑ 总反应式: 2H 2O=2 H2↑+ O2↑
3
水电解制氢
工作原理 用途与性能
设备包括范围 主要结构
供水
供电
系统原理图
电解 反应
H2 分离器 O2 分离器
H2 冷却器
排空
H2 除湿器
用户
4
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
整流柜
简介：全数字控制方式，精度高，参数设置方便，现场免调试。 32
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
整流柜
简介：DSP控制方式，精度高，人机界面友好，适用于围 主要结构
MCC柜
34
电解槽
12
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解槽
13
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
碱箱、水箱
14
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
汇流排（框二）
15
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
闭式冷却水系统
16
水电解制氢
25
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
系统图
26
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
工艺控制柜
27
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
工艺控制柜
28
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
PLC和组态软件类型：
PLC类型：GE、SIEMENS、AB、 Quantum等
组态软件类型：IFIX、INTOUCH、 CITECT、WINCC等
29
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
计算机控制系统
30
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
整流柜
简介：经典产品，性能稳定，维护方便。 31
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
储氢罐
17
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
18
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
19
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
20
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
中压水电解制氢装置
1
水电解制氢
目录
1、水电解制氢设备工作原理 2、水电解制氢设备用途与性能 3、水电解制氢设备包括范围 4、水电解制氢设备主要结构
2
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
水电解制氢设备工作原理
将直流电通入强碱的水溶液,直流电作用下， 水分子分解为氢离子和氢氧根离子，在阳极氢氧 根失去电子产生氧气；在阴极氢离子得到电子产 生氢气。其反应式为:
9
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
设备包括范围
主要设备：
氢发生处理器 框架二 工艺控制柜 整流柜 框架三：
送水泵 蒸馏水箱 碱液箱
配套设备：
MCC开关柜 氢气储罐 压缩空气储罐 闭式冷却水系统
10
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解槽
11
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
21
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
22
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
电解水制氢系统
23
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
氢发生处理器
24
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
框架二（充罐和补氢）
广泛的应用领域
电力行业 电子行业 多晶硅行业 钢铁（有色金属）行业 石化行业 玻璃行业 其它行业
5
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
以10立方制氢设备的主要性能
1).氢气产量：10Nm3/h (20℃) 2).氧气产量： 5Nm3/h 3).氢气纯度：≥99.9% 4).氧气纯度：≥99.2% 5).氢气含湿量: ≤4g/Nm3 (经过洗涤分离后) 6).系统工作压力：3.14MPa(也可在0.8-3.14 MPa 之间的任何压力下运行)
7
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
以10立方制氢设备的主要性能
13).电解槽直流电耗：4.8KWh/Nm3H2 14).电解液:26%NaOH或30%KOH 15).氢气干燥量： 10Nm3/h 16).干燥后氢气湿度:露点≤-50C ,绝对湿度 ≤0.0291g/m3 17).干燥器工作温度:1.干燥:室温 2.再生:160C～ 230C 18).干燥器工作周期:24小时 19).干燥器额定功率:2.2KW
8
水电解制氢
工作原理 用途与性能 设备包括范围 主要结构
制氢装置使用条件
1).设备布置在室内 2).原料水：蒸馏水，要求电阻率＞105Ω.cm，氯离 子含量＜2g/m3，铁离子含量＜1g/m3，悬浮物＜ 1g/m3，用量: 10Kg/h。 3).冷却水: a.系统冷却水:温度≤30C；压力0.15-0.3 MPa ；水 质要求: 电阻率 2500Ω.cm ，PH值在6-9之间； 用 量约5m3/h。 b.整流柜用冷却水:温度5-35C，压力0.05-0.2 MPa ， 水质要求同上；用量约1.5 m3/h。 4).电源:整个系统由MCC柜统一供电。进入MCC柜 的母线应为两路:一路工作，一路备用。电压: 380V 50HZ，三相四线制。功耗: 100kw。