Ⅰ 吸氫機的工作原理是什麼
實驗室使用的鹼性電解槽和聚合物膜電解槽產生氫氣。
1、用鹼性電解槽制氫
鹼性電解槽主要由電源、電解槽、電解液、陰極、陽極和隔膜組成。電解液為氫氧化鉀溶液(KOH),濃度為20%~30%;隔膜主要由石棉構成,主要起分離氣體的作用,而兩個電極主要由金屬合金構成。
它的主要工作原理是:在陰極,水分子被分解成氫離子(H+)和氫氧根離子(OH-)。氫離子得到電子產生氫原子,進而產生氫分子(H2);離子(OH-)在陽極和陽極之間電場力的作用下穿過多孔隔膜,到達陽極,在那裡失去電子生成水分子和氧分子。
電解槽內的導電介質為氫氧化鉀水溶液,兩極室的隔板為航天電解設備的優質隔膜,與端板一體的耐腐蝕、傳質良好的柵電極形成電解槽。對兩極施加直流電後,水分子立即在電解槽的兩極發生電化學反應,在陽極產生氧氣,在陰極產生氫氣。反應式如下: 陽極:2OH--2e → H2O+1/2O2↑ 陰極:2H2O +2e →2OH- +H2↑ 總反應式:2H2O → 2 H2↑ +O2↑
2. 高分子薄膜電解槽制氫
聚合物膜電解槽(PEM)制氫,有些地方也稱為固體聚合物電解質(SPE),用於水電解制氫。這個原理不需要電解液,只需要純水,比鹼性電解槽更安全。電解槽效率可達85%以上。然而,由於在電極處使用鉑和其他貴金屬,因此薄膜材料也是昂貴的材料。 PEM電解槽目前難以大規模投入使用。
其主要工作原理是:向膜電極組件供給去離子水,在陽極側發生氧、氫離子和電子反應;電子通過電路轉移到陰極,氫離子以水合(H+XH2O)的形式通過離子交換膜到達陰極;
制氫技術
化石能源制氫技術相對成熟,可滿足大規模用氫需求;制氫技術正在轉向可再生能源制氫。
工業制氫技術主要包括以煤、天然氣、石油等為原料催化重整制氫,氯鹼、鋼鐵、焦化、生物質氣化或垃圾填埋氣等工業副產品制氫生物制氫,利用電網供電或未來直接利用可再生能源電解水制氫;處於實驗室階段但潛力巨大的有光催化分解水、高溫熱化學裂解水、微生物催化等先進制氫技術。
催化重整、工業副產品和生物質制氫是目前氫氣的主要來源,但存在二氧化碳排放問題。通過電解可再生能源的水產生的氫氣可以獲得零排放的氫氣。電解制氫可分為鹼性電解(AEC)、固體聚合物電解(SPE)和固體氧化物電解(SOEC)。
Ⅱ 國內的吸氫機工作原理是什麼樣的
吸氫機其工作的主要原理是:去離子水被供到膜一電極組件上,在陽極側反應析出氧氣、氫離子和電子;電子通過電路傳遞到陰極,氫離子以水合的形式(H+XH20)通過離子交換膜到陰極;在陰極,氫離子和電子重新結合形成氫氣,同時,部分水也帶到了陰極。
化石能源制氫技術比較成熟,可以滿足規模用氫需求;制氫技術正向可再生能源制氫轉變。
一、工業制氫技術主要有以煤、天然氣、石油等為原料的催化重整制氫,氯鹼、鋼鐵、焦化等工業副產物制氫,生物質氣化或垃圾填埋氣生物制氫,採用網電或未來直接利用可再生能源電力電解水制氫;處於實驗室階段但潛力大的有光催化分解水、高溫熱化學裂解水和微生物催化等先進制氫技術。
二、氫氣發生器電解槽 電解槽類型一般有:鹼性電解槽、基於離子交換技術的聚合物薄膜電解槽和固體氧化物電解槽。
1、實驗室中使用的鹼性電解槽制氫和聚合物薄膜電解槽制氫。
2、鹼性電解槽是最常用、技術最成熟、也最經濟的電解槽,並且易於操作,在目前廣泛使用,但缺點是其效率最低。
3、鹼性電解槽制氫的特點是:氫氧根離子(OH-)在陰、陽極之間的電場力作用下穿過多孔的橫隔膜。
4、鹼液電解制氫工作原理是傳統隔膜鹼液電解法。電解槽內的導電介質為氫氧化鉀水溶液,兩極室的分隔物為航天電解設備用優質隔膜,與端板合為一體的耐蝕、傳質良好的格柵電極等組成電解槽。
三、聚合物薄膜電解槽制氫 聚合物薄膜電解槽制氫(PEM),一些地方也稱之為固體聚合物電解質(SPE)水電解制氫。該種原理不需電解液,只需純水,比鹼性電解槽安全,電解槽的效率可以達到85%或以上,但由於在電極處使用鉑等貴重金屬,薄膜材料也是昂貴的材料,故PEM電解槽目前還難以投人大規模的使用。 聚合物薄膜電解槽制氫的特點是:氫離子(H+)在陰、陽極之間的電場力作用下穿過離子交換膜。
四、1、目前氫氧呼吸機的功效主要用於腫瘤等疾病的輔助治療;
2、氫氧呼吸機的原理與構造主要有兩種,傳統鹼性AEC制氫和質子膜SPE制氫,對應的是吸氫機制氫結果。
Ⅲ 電解水制氫裝置上市公司
電解水制氫裝置上市公司部分如下
1.中國化學:從近三年凈利潤復合增長來看,近三年凈利潤復合增長為37.62%,最高為2020年的36.59億元。子公司華陸工程掌握液態太陽r燃料技術,將光伏發電用於電解水制氫氣,並利用催化劑實現二氧化碳和氫氣反應生成甲醇與一氧化碳。
2.京能電力:從近三年凈利潤復合增長來看,近三年凈利潤復合增長為25.94%,最高為2020年的13.96億元。從近五年凈利率來看,近五年凈利率均值為8.58%,過去五年凈利率最低為2017年的2.13%,最高為2016年的16.65%。北京京能電力股份有限公司(簡稱:京能電力)是京能集團旗下唯一的煤電業務投融資平台,前身為北京京能熱電股份有限公司,其歷史可以追溯到具有百年歷史的石景山發電總廠。公司致力於提供安全高效潔凈能源,打造一流上市公司,控股機組保持長周期安全運行,多次榮獲全國發電行業優秀企業、全國發電可靠性「金牌機組」等殊榮;企業凈資產收益率、資產負債率等財務評價指標在國內電力行業上市公司中均名列前茅,憑借較強的盈利能力、優質的資產質量及銀行間良好的信譽,獲得國內最高企業評級AAA,榮獲中國上市公司金牛獎、中國證券金紫荊「最佳上市公司」,並成為滬深300指數、上證380指數、上證公司治理指數的成份股和滬港通標的股。
3.金能科技:從近三年凈利潤復合增長來看,近三年凈利潤復合增長為-16.32%,最高為2018年的12.70億元。金能科技股份有限公司是一家資源綜合利用型、經濟循環式的綜合性化工企業,2017年5月11日,上海A股上市(股票代碼603113)。主要產品有對甲酚、山梨酸(鉀)、炭黑、白炭黑、甲醇、焦炭、丙烯、聚丙烯等,應用於醫葯、食品、鋼鐵、汽車、塑料、化纖等多個領域。
1.水電解制氫是一種較為方便的製取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣。在一些電解質水溶液中通入直流電時,分解出的物質與原來的電解質完全沒有關系,被分解的是作為溶劑的水,原來的電解質仍然留在水中。例如硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等均屬於這類電解質。在電解水時,由於純水的電離度很小,導電能力低,屬於典型的弱電解質,所以需要加入前述電解質,以增加溶液的導電能力,使水能夠順利地電解成為氫氣和氧氣。
2.製作過程 固體聚合物電解質 固體聚合物電解質,SPE電解水,最初用於向宇宙飛船或潛水艇供氧,或在實驗室作為氫氣發生器(可用於氣體色譜)。核電大規模發展以後,人們利用SPE技術在用電低谷電解水產生氫,在供電高峰以SPE氫-氧燃料電池向外供電,使之成為能量貯存轉換裝置。電解純水通過直接電解純水產生高純氫氣(不加鹼),電解池只電解純水即可產氫。通電後,電解池陰極產氫氣,陽極產氧氣,氫氣進入氫/水分離器。氧氣排入大氣。氫/水分離器將氫氣和水分離。氫氣進入乾燥器除濕後,經穩壓閥、調節閥調整到額定壓力(0.02~0.45Mpa可調)由出口輸出。電解池的產氫壓力由感測器控制在0.45Mpa左右,當壓力達到設定值時,電解池電源供應切斷;壓力下降,低於設定值時電源恢復供電。
3.應用研究 在氯鹼工業中副產多量較純氫氣,除供合成鹽酸外還有剩餘,也可經提純生產普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。 2018年12月9日,中國科學技術大學俞書宏教授團隊和高敏銳教授團隊合作,研製出一種高性能低成本的新型三元納米片電催化劑。國際學術期刊《德國應用化學》發表了該研究成果。
Ⅳ 電解水制氫裝置是什麼
水電解制氫裝置: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稱。
電解水制氫的原理:2H2O=(通電) 2H2+O2(兩種氣體都該標氣體符號),氫氧化鈉在其中起作用是:增強導電性,因為純水是弱電解質,導電性不好,氫氧化鈉是強電解質,增加導電性。
(4)固體聚合物電解水制氫設備擴展閱讀:
電解槽,框架(含附屬設備);控制箱;整流櫃;整變壓器;補水泵;原料水箱;鹼液箱;分析儀表。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,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣。
其化學反應式如下:陰極:2H2O+2eH2↑+2OH 陽極:2OH—2eH2O+1/2O2↑ 總反應式:2H2O2H2↑+O2↑ 根據法拉第電解定律,氣體產量與電流成正比,與其它因素無關。
Ⅳ 富氫水杯制出的水真的有用嗎
我們所講的研究結果是靠整體統計學區分是否有效,而不是說對所有人都有效果。
試驗或臨床即使證明對某種疾病能產生良好作用,也不等於所有人都有同樣的效果,有的效果比較好,有的效果不那麼理想,有的根本沒有效果。只能說嘗試喝一段時間氫水試試。
另外我們都知道,任何葯理性的作用或者副作用,都存在個體差異,富氫水也不例外,一方面是由於每一個人的體質不同,另一方面是由於作用的時間不同。
就像敷完面膜,有的人瞬間就很水嫩,有的人感覺不出來,這個時候你要做的不是輕言放棄,而是堅持。
目前,市面上的富氫水杯,制氫原理大致分這3種:
1、入門型富氫水杯:化學方法制氫,一般是採用金屬鎂
通過一種工藝製成主要成分是鎂的礦物質,利用鎂與水反應產生氫的原理。
方程式:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑緩慢反應產生氫,如果用熱水,反應會加強。
優點:這種原理的富氫水杯工藝簡單,成本低廉。
缺陷:鎂會消耗完,所以需要不定期換濾芯。而且這種制氫方法,會產生鎂離子,鎂離子是身體需要的,但是人體大量的吸收鎂離子,則增加了問題的復雜性。另外,這種制氫方式的水杯,人們需要大量的喝氫水,氫的作用才顯示出來。
2、普遍型富氫水杯:普通電解法
這是目前絕大部分富氫水杯廠家採用的,鉑金電極同時放置在水中,電解時同時產生氫與氧排到水中。
電極反應式:陽極:4OH--4e-=O2↑+2H2O,陰極:4H++4e-=2H2↑
但是陽極還是有二個副反應的,其中一個是產生臭氧:3H2O-6e-=O3+6H+
另外一個副反應是產生氯:2Cl--2e-==Cl2↑
其中日本的江田水素水杯就是這樣的電解制氫方法。很多消費者發現,江田水素水杯並不適合中國,在中國使用會有異味,這個異味就是臭氧、臭氧。
歸根到底的原因是:日本的自來水可以直接飲用,沒有重金屬和其他有機污染物,也不會有餘氯存在。而中國的自來水是要添加氯氣來殺菌的,含氯的自來水通過電解後氯的含量會增加超過五倍。
產生臭氧,是沒有辦法避免的。所以這種普遍型富氫水杯中,一般裡面有礦物顆粒,用於改善口味,有的能夠部分吸收余氯與臭氧。
如果採用純凈水電解,余氯及臭氧相應的會減少,但是市面上很多採用普遍電解法的這種杯子,用純凈水是不能制氫或制氫能力大大減弱,因為純凈水的導電能力很差。如果用蒸餾水或去離子水,這種杯子根本無法工作。
優點:成本低廉,易於普及。
缺陷:無法徹底解決余氯與臭氧的問題。門檻低,生產廠家眾多,質量參差不齊。
3、高端型富氫水杯:SPE質子膜,純水電解,氫氧分離
氫氧分離型的氫水杯,是通過SPE質子膜電解技術,實現完全的氫氧分離,下端部分的制氫設備配備排氣孔,將富氫水杯電解制氫過程中產生的除氫氣以外的氣體往外排出,從而提高水中氫濃度,增強氫氣水對人體的作用性能。
具體的產氫過程是這樣的:
採用質子交換膜,電催化劑顆粒直接附於膜上,形成膜-電極組。膜一電極組件就是在固體聚合物電解質膜兩側嵌入活性電極(催化物質),只允許質子和水通過。制氫時水的電解反應就在膜—電極上進行,起到隔膜和電極的作用。
水在電源陽極處發生電解反應,生成氫氣和氧氣,其中氫氣因為在陽極處會丟失電子變成氫離子,可以水合的形式通過質子膜到達陰極,而氧氣無法通過,只能往外排出。氫離子在到達電源陰極後,從陰極處獲得電子重新結合形成氫氣,氧氣從底部排出,純度極高的氫則注入水中。
優點:沒有餘氯與臭氧產生,產生的氫純度高,氫水濃度高。
缺陷:採用的SPE電解質膜只有少數幾家國外公司能生產,如杜邦公司、道氏公司等,電解槽多部件都價格不菲,因此成本較高,富氫水杯的價格也不便宜。
Ⅵ 電解水制氫分為幾種
電解水制氫分為兩種;分別分為酸性條件和鹼性條件;
1、鹼性條件:
陰極:4H2O+4e-=2H2↑ +4OH-
陽極: 4OH--4e-=2H2O+O2↑
總反應式:2H2O=2H2↑+ O2↑
2、酸性條件:
陽極:2H2O-4e-=O2↑ +4H+
陰極: 4H++4e-=2H2↑
反應遵循法拉第定律,氣體產量與電流和通電時間成正比。
(6)固體聚合物電解水制氫設備擴展閱讀:
在一些電解質水溶液中通入直流電時,分解出的物質與原來的電解質完全沒有關系,被分解的是作為溶劑的水,原來的電解質仍然留在水中。例如硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等均屬於這類電解質。
在電解水時,由於純水的電離度很小,導電能力低,屬於典型的弱電解質,所以需要加入前述電解質,以增加溶液的導電能力,使水能夠順利地電解成為氫氣和氧氣
固體聚合物電解質,SPE電解水,最初用於向宇宙飛船或潛水艇供氧,或在實驗室作為氫氣發生器(可用於氣體色譜)。核電大規模發展以後,人們利用SPE技術在用電低谷電解水產生氫,在供電高峰以SPE氫-氧燃料電池向外供電,使之成為能量貯存轉換裝置
Ⅶ 電解水制氫裝置是什麼
水電解制氫裝置以水為原料,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稱。
電解水制氫的原理:2H2O=(通電) 2H2+O2(兩種氣體都該標氣體符號)。
氫氧化鈉在其中起作用:增強導電性,因為純水是弱電解質,導電性不好,氫氧化鈉是強電解質,增加導電性!
現狀
目前,我國有很多各種規模的水電解制氫裝置,但均為小型電解制氫設備,其目的都是製得氫氣做原料而不是作為能源,對於電解反應中的電極過程、電極材料等方面的課題,南開大學、首都師范大學等單位均曾開展過研究,隨著氫能應用的逐步擴大,水電解制氫方法必將得到發展。
Ⅷ 電解水制氫龍頭
中國的氫能龍頭企業有億華通。中氫科技等。
作為氫能行業的先行者,北京億華通科技有限公司已形成自主研發氫燃料電池發動機,完成國家技術目標,達到國際先進水平。2019年,加入國際氫能委員會,多次參與國際事務。在最高級別演示和操作重大活動,為主流商用車公司的燃料電池實驗室提供完整的支持解決方案。上市時,億華通被資本市場稱為「中國首個氫能股」。據了解,上市首日最高每股261.11元,漲幅240.65%,市值112億元。
拓展資料:
1、隨著人們對低碳減排要求的不斷提高,綠色制氫技術受到了廣泛關注。在眾多氫源解決方案中,利用可再生能源通過電解水生產氫氣的過程碳排放量最低。氫在儲能、化工、冶金、分布式發電等領域的推廣應用已成為控制溫室氣體排放、減緩全球氣溫上升的有效途徑之一。堅持氫能綠色利用的初衷,積極發展以質子交換膜電解水制氫為代表的綠色制氫技術,實現可再生能源的整合與發展。
2、近日,中國工程院易寶蓮院士科研團隊在《中國工程科學》雜志上撰文,結合氫能需求與規劃進展、電解制氫示範項目現狀,重點分析了電解制氫技術。包括技術分類、鹼性水制氫的應用和質子交換膜電解水制氫。文章認為,提高電催化劑的活性,提高催化劑在膜電極中的利用率,改進雙極板的表面處理工藝,優化電解槽結構有助於提高質子交換膜電解槽的性能,降低設備成本;質子交換膜電解水制氫技術具有工作電流密度高、能耗低、制氫壓力高、適應可再生能源發電的波動性特點,且易於與可再生能源消耗相結合。這是一種通過電解水制氫的合適溶液。
Ⅸ 電解水制氫竟然如此耗電!!
電解水制氫以目前的技術已經可以達到低於4.5度電的能耗了;所以你說的那家公司的產能相對來說是比較大的。