导航:首页 > 设备说明 > 固体聚合物电解水制氢设备

固体聚合物电解水制氢设备

发布时间:2023-04-29 10:12:04

Ⅰ 吸氢机的工作原理是什么

实验室使用的碱性电解槽和聚合物膜电解槽产生氢气。
1、用碱性电解槽制氢
碱性电解槽主要由电源、电解槽、电解液、阴极、阳极和隔膜组成。电解液为氢氧化钾溶液(KOH),浓度为20%~30%;隔膜主要由石棉构成,主要起分离气体的作用,而两个电极主要由金属合金构成。
它的主要工作原理是:在阴极,水分子被分解成氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。氢离子得到电子产生氢原子,进而产生氢分子(H2);离子(OH-)在阳极和阳极之间电场力的作用下穿过多孔隔膜,到达阳极,在那里失去电子生成水分子和氧分子。
电解槽内的导电介质为氢氧化钾水溶液,两极室的隔板为航天电解设备的优质隔膜,与端板一体的耐腐蚀、传质良好的栅电极形成电解槽。对两极施加直流电后,水分子立即在电解槽的两极发生电化学反应,在阳极产生氧气,在阴极产生氢气。反应式如下: 阳极:2OH--2e → H2O+1/2O2↑ 阴极:2H2O +2e →2OH- +H2↑ 总反应式:2H2O → 2 H2↑ +O2↑
2. 高分子薄膜电解槽制氢
聚合物膜电解槽(PEM)制氢,有些地方也称为固体聚合物电解质(SPE),用于水电解制氢。这个原理不需要电解液,只需要纯水,比碱性电解槽更安全。电解槽效率可达85%以上。然而,由于在电极处使用铂和其他贵金属,因此薄膜材料也是昂贵的材料。 PEM电解槽目前难以大规模投入使用。
其主要工作原理是:向膜电极组件供给去离子水,在阳极侧发生氧、氢离子和电子反应;电子通过电路转移到阴极,氢离子以水合(H+XH2O)的形式通过离子交换膜到达阴极;
制氢技术
化石能源制氢技术相对成熟,可满足大规模用氢需求;制氢技术正在转向可再生能源制氢。
工业制氢技术主要包括以煤、天然气、石油等为原料催化重整制氢,氯碱、钢铁、焦化、生物质气化或垃圾填埋气等工业副产品制氢生物制氢,利用电网供电或未来直接利用可再生能源电解水制氢;处于实验室阶段但潜力巨大的有光催化分解水、高温热化学裂解水、微生物催化等先进制氢技术。
催化重整、工业副产品和生物质制氢是目前氢气的主要来源,但存在二氧化碳排放问题。通过电解可再生能源的水产生的氢气可以获得零排放的氢气。电解制氢可分为碱性电解(AEC)、固体聚合物电解(SPE)和固体氧化物电解(SOEC)。

Ⅱ 国内的吸氢机工作原理是什么样的

吸氢机其工作的主要原理是:去离子水被供到膜一电极组件上,在阳极侧反应析出氧气、氢离子和电子;电子通过电路传递到阴极,氢离子以水合的形式(H+XH20)通过离子交换膜到阴极;在阴极,氢离子和电子重新结合形成氢气,同时,部分水也带到了阴极。
化石能源制氢技术比较成熟,可以满足规模用氢需求;制氢技术正向可再生能源制氢转变。
一、工业制氢技术主要有以煤、天然气、石油等为原料的催化重整制氢,氯碱、钢铁、焦化等工业副产物制氢,生物质气化或垃圾填埋气生物制氢,采用网电或未来直接利用可再生能源电力电解水制氢;处于实验室阶段但潜力大的有光催化分解水、高温热化学裂解水和微生物催化等先进制氢技术。
二、氢气发生器电解槽 电解槽类型一般有:碱性电解槽、基于离子交换技术的聚合物薄膜电解槽和固体氧化物电解槽。
1、实验室中使用的碱性电解槽制氢和聚合物薄膜电解槽制氢。
2、碱性电解槽是最常用、技术最成熟、也最经济的电解槽,并且易于操作,在目前广泛使用,但缺点是其效率最低。
3、碱性电解槽制氢的特点是:氢氧根离子(OH-)在阴、阳极之间的电场力作用下穿过多孔的横隔膜。
4、碱液电解制氢工作原理是传统隔膜碱液电解法。电解槽内的导电介质为氢氧化钾水溶液,两极室的分隔物为航天电解设备用优质隔膜,与端板合为一体的耐蚀、传质良好的格栅电极等组成电解槽。
三、聚合物薄膜电解槽制氢 聚合物薄膜电解槽制氢(PEM),一些地方也称之为固体聚合物电解质(SPE)水电解制氢。该种原理不需电解液,只需纯水,比碱性电解槽安全,电解槽的效率可以达到85%或以上,但由于在电极处使用铂等贵重金属,薄膜材料也是昂贵的材料,故PEM电解槽目前还难以投人大规模的使用。 聚合物薄膜电解槽制氢的特点是:氢离子(H+)在阴、阳极之间的电场力作用下穿过离子交换膜。
四、1、目前氢氧呼吸机的功效主要用于肿瘤等疾病的辅助治疗;
2、氢氧呼吸机的原理与构造主要有两种,传统碱性AEC制氢和质子膜SPE制氢,对应的是吸氢机制氢结果。

Ⅲ 电解水制氢装置上市公司

电解水制氢装置上市公司部分如下
1.中国化学:从近三年净利润复合增长来看,近三年净利润复合增长为37.62%,最高为2020年的36.59亿元。子公司华陆工程掌握液态太阳r燃料技术,将光伏发电用于电解水制氢气,并利用催化剂实现二氧化碳和氢气反应生成甲醇与一氧化碳。
2.京能电力:从近三年净利润复合增长来看,近三年净利润复合增长为25.94%,最高为2020年的13.96亿元。从近五年净利率来看,近五年净利率均值为8.58%,过去五年净利率最低为2017年的2.13%,最高为2016年的16.65%。北京京能电力股份有限公司(简称:京能电力)是京能集团旗下唯一的煤电业务投融资平台,前身为北京京能热电股份有限公司,其历史可以追溯到具有百年历史的石景山发电总厂。公司致力于提供安全高效洁净能源,打造一流上市公司,控股机组保持长周期安全运行,多次荣获全国发电行业优秀企业、全国发电可靠性“金牌机组”等殊荣;企业净资产收益率、资产负债率等财务评价指标在国内电力行业上市公司中均名列前茅,凭借较强的盈利能力、优质的资产质量及银行间良好的信誉,获得国内最高企业评级AAA,荣获中国上市公司金牛奖、中国证券金紫荆“最佳上市公司”,并成为沪深300指数、上证380指数、上证公司治理指数的成份股和沪港通标的股。
3.金能科技:从近三年净利润复合增长来看,近三年净利润复合增长为-16.32%,最高为2018年的12.70亿元。金能科技股份有限公司是一家资源综合利用型、经济循环式的综合性化工企业,2017年5月11日,上海A股上市(股票代码603113)。主要产品有对甲酚、山梨酸(钾)、炭黑、白炭黑、甲醇、焦炭、丙烯、聚丙烯等,应用于医药、食品、钢铁、汽车、塑料、化纤等多个领域。
1.水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。在充满电解液的电解槽中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。在一些电解质水溶液中通入直流电时,分解出的物质与原来的电解质完全没有关系,被分解的是作为溶剂的水,原来的电解质仍然留在水中。例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。在电解水时,由于纯水的电离度很小,导电能力低,属于典型的弱电解质,所以需要加入前述电解质,以增加溶液的导电能力,使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。
2.制作过程 固体聚合物电解质 固体聚合物电解质,SPE电解水,最初用于向宇宙飞船或潜水艇供氧,或在实验室作为氢气发生器(可用于气体色谱)。核电大规模发展以后,人们利用SPE技术在用电低谷电解水产生氢,在供电高峰以SPE氢-氧燃料电池向外供电,使之成为能量贮存转换装置。电解纯水通过直接电解纯水产生高纯氢气(不加碱),电解池只电解纯水即可产氢。通电后,电解池阴极产氢气,阳极产氧气,氢气进入氢/水分离器。氧气排入大气。氢/水分离器将氢气和水分离。氢气进入干燥器除湿后,经稳压阀、调节阀调整到额定压力(0.02~0.45Mpa可调)由出口输出。电解池的产氢压力由传感器控制在0.45Mpa左右,当压力达到设定值时,电解池电源供应切断;压力下降,低于设定值时电源恢复供电。
3.应用研究 在氯碱工业中副产多量较纯氢气,除供合成盐酸外还有剩余,也可经提纯生产普氢或纯氢。像化工二厂用的氢气就是电解盐水的副产。 2018年12月9日,中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授团队合作,研制出一种高性能低成本的新型三元纳米片电催化剂。国际学术期刊《德国应用化学》发表了该研究成果。

Ⅳ 电解水制氢装置是什么

水电解制氢装置:以水为原料,由水电解槽、氢(氧)气液分离器、氢(氧)气冷却器、氢(氧)气洗涤器等设备组合的统称。

电解水制氢的原理:2H2O=(通电) 2H2+O2(两种气体都该标气体符号),氢氧化钠在其中起作用是:增强导电性,因为纯水是弱电解质,导电性不好,氢氧化钠是强电解质,增加导电性。

(4)固体聚合物电解水制氢设备扩展阅读:

电解槽,框架(含附属设备);控制箱;整流柜;整变压器;补水泵;原料水箱;碱液箱;分析仪表。水电解制氢是一种较为方便的方法。在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。

其化学反应式如下:阴极:2H2O+2eH2↑+2OH 阳极:2OH—2eH2O+1/2O2↑ 总反应式:2H2O2H2↑+O2↑ 根据法拉第电解定律,气体产量与电流成正比,与其它因素无关。

Ⅳ 富氢水杯制出的水真的有用吗

我们所讲的研究结果是靠整体统计学区分是否有效,而不是说对所有人都有效果。

试验或临床即使证明对某种疾病能产生良好作用,也不等于所有人都有同样的效果,有的效果比较好,有的效果不那么理想,有的根本没有效果。只能说尝试喝一段时间氢水试试。

另外我们都知道,任何药理性的作用或者副作用,都存在个体差异,富氢水也不例外,一方面是由于每一个人的体质不同,另一方面是由于作用的时间不同。

就像敷完面膜,有的人瞬间就很水嫩,有的人感觉不出来,这个时候你要做的不是轻言放弃,而是坚持。

目前,市面上的富氢水杯,制氢原理大致分这3种:

1、入门型富氢水杯:化学方法制氢,一般是采用金属镁

通过一种工艺制成主要成分是镁的矿物质,利用镁与水反应产生氢的原理。

方程式:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑缓慢反应产生氢,如果用热水,反应会加强。

优点:这种原理的富氢水杯工艺简单,成本低廉。

缺陷:镁会消耗完,所以需要不定期换滤芯。而且这种制氢方法,会产生镁离子,镁离子是身体需要的,但是人体大量的吸收镁离子,则增加了问题的复杂性。另外,这种制氢方式的水杯,人们需要大量的喝氢水,氢的作用才显示出来。

2、普遍型富氢水杯:普通电解法

这是目前绝大部分富氢水杯厂家采用的,铂金电极同时放置在水中,电解时同时产生氢与氧排到水中。

电极反应式:阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O,阴极:4H++4e-=2H2↑

但是阳极还是有二个副反应的,其中一个是产生臭氧:3H2O-6e-=O3+6H+

另外一个副反应是产生氯:2Cl--2e-==Cl2↑

其中日本的江田水素水杯就是这样的电解制氢方法。很多消费者发现,江田水素水杯并不适合中国,在中国使用会有异味,这个异味就是臭氧、臭氧。

归根到底的原因是:日本的自来水可以直接饮用,没有重金属和其他有机污染物,也不会有余氯存在。而中国的自来水是要添加氯气来杀菌的,含氯的自来水通过电解后氯的含量会增加超过五倍。

产生臭氧,是没有办法避免的。所以这种普遍型富氢水杯中,一般里面有矿物颗粒,用于改善口味,有的能够部分吸收余氯与臭氧。

如果采用纯净水电解,余氯及臭氧相应的会减少,但是市面上很多采用普遍电解法的这种杯子,用纯净水是不能制氢或制氢能力大大减弱,因为纯净水的导电能力很差。如果用蒸馏水或去离子水,这种杯子根本无法工作。

优点:成本低廉,易于普及。

缺陷:无法彻底解决余氯与臭氧的问题。门槛低,生产厂家众多,质量参差不齐。

3、高端型富氢水杯:SPE质子膜,纯水电解,氢氧分离

氢氧分离型的氢水杯,是通过SPE质子膜电解技术,实现完全的氢氧分离,下端部分的制氢设备配备排气孔,将富氢水杯电解制氢过程中产生的除氢气以外的气体往外排出,从而提高水中氢浓度,增强氢气水对人体的作用性能。

具体的产氢过程是这样的:

采用质子交换膜,电催化剂颗粒直接附于膜上,形成膜-电极组。膜一电极组件就是在固体聚合物电解质膜两侧嵌入活性电极(催化物质),只允许质子和水通过。制氢时水的电解反应就在膜—电极上进行,起到隔膜和电极的作用。

水在电源阳极处发生电解反应,生成氢气和氧气,其中氢气因为在阳极处会丢失电子变成氢离子,可以水合的形式通过质子膜到达阴极,而氧气无法通过,只能往外排出。氢离子在到达电源阴极后,从阴极处获得电子重新结合形成氢气,氧气从底部排出,纯度极高的氢则注入水中。

优点:没有余氯与臭氧产生,产生的氢纯度高,氢水浓度高。

缺陷:采用的SPE电解质膜只有少数几家国外公司能生产,如杜邦公司、道氏公司等,电解槽多部件都价格不菲,因此成本较高,富氢水杯的价格也不便宜。

Ⅵ 电解水制氢分为几种

电解水制氢分为两种;分别分为酸性条件和碱性条件;

1、碱性条件:

阴极:4H2O+4e-=2H2↑ +4OH-

阳极: 4OH--4e-=2H2O+O2↑

总反应式:2H2O=2H2↑+ O2↑

2、酸性条件:

阳极:2H2O-4e-=O2↑ +4H+

阴极: 4H++4e-=2H2↑

反应遵循法拉第定律,气体产量与电流和通电时间成正比。

(6)固体聚合物电解水制氢设备扩展阅读:

在一些电解质水溶液中通入直流电时,分解出的物质与原来的电解质完全没有关系,被分解的是作为溶剂的水,原来的电解质仍然留在水中。例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。 

在电解水时,由于纯水的电离度很小,导电能力低,属于典型的弱电解质,所以需要加入前述电解质,以增加溶液的导电能力,使水能够顺利地电解成为氢气和氧气

固体聚合物电解质,SPE电解水,最初用于向宇宙飞船或潜水艇供氧,或在实验室作为氢气发生器(可用于气体色谱)。核电大规模发展以后,人们利用SPE技术在用电低谷电解水产生氢,在供电高峰以SPE氢-氧燃料电池向外供电,使之成为能量贮存转换装置

Ⅶ 电解水制氢装置是什么

水电解制氢装置以水为原料,由水电解槽、氢(氧)气液分离器、氢(氧)气冷却器、氢(氧)气洗涤器等设备组合的统称。

电解水制氢的原理:2H2O=(通电) 2H2+O2(两种气体都该标气体符号)。

氢氧化钠在其中起作用:增强导电性,因为纯水是弱电解质,导电性不好,氢氧化钠是强电解质,增加导电性!

现状

目前,我国有很多各种规模的水电解制氢装置,但均为小型电解制氢设备,其目的都是制得氢气做原料而不是作为能源,对于电解反应中的电极过程、电极材料等方面的课题,南开大学、首都师范大学等单位均曾开展过研究,随着氢能应用的逐步扩大,水电解制氢方法必将得到发展。

Ⅷ 电解水制氢龙头

中国的氢能龙头企业有亿华通。中氢科技等。
作为氢能行业的先行者,北京亿华通科技有限公司已形成自主研发氢燃料电池发动机,完成国家技术目标,达到国际先进水平。2019年,加入国际氢能委员会,多次参与国际事务。在最高级别演示和操作重大活动,为主流商用车公司的燃料电池实验室提供完整的支持解决方案。上市时,亿华通被资本市场称为“中国首个氢能股”。据了解,上市首日最高每股261.11元,涨幅240.65%,市值112亿元。
拓展资料:
1、随着人们对低碳减排要求的不断提高,绿色制氢技术受到了广泛关注。在众多氢源解决方案中,利用可再生能源通过电解水生产氢气的过程碳排放量最低。氢在储能、化工、冶金、分布式发电等领域的推广应用已成为控制温室气体排放、减缓全球气温上升的有效途径之一。坚持氢能绿色利用的初衷,积极发展以质子交换膜电解水制氢为代表的绿色制氢技术,实现可再生能源的整合与发展。
2、近日,中国工程院易宝莲院士科研团队在《中国工程科学》杂志上撰文,结合氢能需求与规划进展、电解制氢示范项目现状,重点分析了电解制氢技术。包括技术分类、碱性水制氢的应用和质子交换膜电解水制氢。文章认为,提高电催化剂的活性,提高催化剂在膜电极中的利用率,改进双极板的表面处理工艺,优化电解槽结构有助于提高质子交换膜电解槽的性能,降低设备成本;质子交换膜电解水制氢技术具有工作电流密度高、能耗低、制氢压力高、适应可再生能源发电的波动性特点,且易于与可再生能源消耗相结合。这是一种通过电解水制氢的合适溶液。

Ⅸ 电解水制氢竟然如此耗电!!

电解水制氢以目前的技术已经可以达到低于4.5度电的能耗了;所以你说的那家公司的产能相对来说是比较大的。

阅读全文

与固体聚合物电解水制氢设备相关的资料

热点内容
能用盐酸洗水垢 浏览:111
四级管道过滤器 浏览:45
实验室废水如何分类处理方法 浏览:843
污水管道埋深12米 浏览:825
离子交换的合成 浏览:594
高压锅里面除垢 浏览:815
农村生活污水运维巡查表 浏览:161
五金厂的污水对涂地有什么影响 浏览:112
哪种滤芯除水垢效果最好 浏览:340
什么叫污水总磷的英文 浏览:298
林内热水器可以用除垢剂清洗吗 浏览:400
泔水污水处理设备 浏览:206
污水池设计收费 浏览:773
超滤膜过滤器怎么样 浏览:72
95工业乙醇蒸馏产率 浏览:749
车库污水提升 浏览:124
如何用柠檬酸保养rO膜 浏览:782
污水处理池不下沉怎么办 浏览:478
生活污水种什么菜好 浏览:40
pe污水管焊接 浏览:273