碱性制氢生产工艺是一种利用碱性电解质溶液进行电解水制取氢气的过程。
碱性制氢的工艺主要涉及以下几个关键步骤和组成部分:
1. 电解质的选择:通常使用30%质量浓度的KOH溶液或者26%质量浓度的NaOH溶液作为电解质,这些碱性溶液能够提供良好的离子传导性能。
2. 电解槽的结构:碱性制氢电解槽的主要结构包括隔膜、正/负极网、极板、极框、垫片、紧固螺杆与螺母、端板等。这些组件共同构成了电解水的物理环境。
3. 电解过程:在直流电的作用下,水分子在阴极被分解为氢离子和氢氧根离子,氢离子得到电子生成氢原子,并进一步生成氢分子;而氢氧根离子则在电场力作用下穿过隔膜,到达阳极,在阳极失去电子生成氧气和水分子。
4. 后处理模块:由于电解出的气体会带有碱液,因此需要对产出的氢气和氧气进行脱碱雾处理,以确保气体的纯度和安全性。
5. 设备的组成:碱性制氢电解槽的相关设备包括用于组装的机械部件、碱液循环泵、换热器、气液分离器以及洗涤器等,这些设备保证了电解水制氢过程的连续和稳定运行。
6. 极板的设计:极板是电解槽的关键部件之一,它的设计对于提高电流密度和降低能耗至关重要。常见的极板设计包括乳突板和平面板,其中乳突板因其表面的凹凸结构能够降低接触电阻,使得碱液分布更均匀。
碱性制氢技术是目前最成熟且经济性较高的制氢方法之一,其优势在于成本较低、产氢量高,且技术商业化程度较高。随着全球对清洁能源的需求增加,碱性制氢工艺在可再生能源领域的应用将越来越广泛。
原文始发于微信公众号(氢能源生产工艺):碱性制氢生产工艺
根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测,2030年中国氢气需求量达3715万吨,2050年达9690万吨。有分析认为,电解水制氢将逐步作为中国氢能供应的主体,在氢能供给结构的占比将在2040、2050年分别达到45%、70%。
因此,在“双碳”背景下,电解水制氢项目成为了市场关注的热点话题。为促进行业信息流通,艾邦建有制氢产业交流群,聚焦氢气生产、碱水/PEM电解槽(隔膜、极板、催化剂、极框、密封垫片等)、PPS、质子交换膜、钛金属、镍网等产业链上下游,设备,材料,配件等配套资源,欢迎大家加入