电解槽说明书
13页1、水电解制氢设备操作使用手册苏州竞立制氢设备有限公司.1、简述1.1 、氢气的性质和用途:氢是自然界分布最广的元素之一,它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低,仅有约1ppm(体积比)。氢是最轻的气体 , 它的粘度最小,导热系数很高,化学活性、渗透性和扩散性强(扩散系数为0.63cm2 /s ,约为甲烷的三倍),它是一种强的还原剂,可同许多物质进行不同程度的化学反应,生成各种类型的氢化物。氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。氢含量范围在 4-75%(空气环境)、4.65-93.9%(氧气环境)时形成可爆燃气体,遇到明火或温度在 585以上时可引起燃爆。压力水电解制出的氢气具有压力高( 1.6 或 3.2MPa)便于输送,纯度高( 99.8%以上)可直接用于一般场合,还可以通过纯化(纯度提高到 99.999%)和干燥(露点提高到-40 -90 )的后续加工,可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质,广泛应用于国民经济的各行各业。1.2 、水电解制氢原理:利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。任何物质在电解过程中,在数量上的变化服从法拉第定律。法
2、拉第定律指出:电解时,在电极上析出物质的数量, 与通过溶液的电流强度和通电时间成正比;用相同的电量通过不同的电解质溶液时, 各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比, 而析出 1 克当量的任何物质都需要 1 法拉第单位 96500 库仑( 26.8 安培小时)的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律, 即在标准状态下,阴极析出 1 克分子的氢气,所需电量为 53.6A/h 。33氧气)所需电量约 2393Ah,原料水消耗 0.9kg 。经过换算,生产 1m氢气(副产品 0.5m将水电解为氢气和氧气的过程,其电极反应为:-阴极:2H2O+2eH2+2OH阳极:-2eH2 O+1/2O2 2OH总反应 :22H+22H OO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水电解池,通以一定电压(达到水的分解电压1.23V 和热平衡电压 1.47V以上)的直流电,水就发生电解。根据用户产量需求, 使用多组水电解池组合, 减小体积和增加产量, 就形成水电解槽的压滤型组合结构。本公司生产的压力型水电解槽采用左右槽并联型结构,中间极板接直流电源正极,两端极板接直流电源负极, 并采用双
3、极性极板和隔膜垫片组成多个电解池, 并在槽内下部形成共用的进液口和排污口, 上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通道。 由电解槽纵向看,A、B 系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧(氧铜侧) ,C、D、E、F 系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧(氢铜侧) 。我公司生产的压力型水电解槽,目前标准产品操作压力为1.6MPa和 3.2MPa两种。具有结构紧凑, 运行安全,使用寿命长的特点, 电解液采用强制循环, 电解消耗的原料水由柱塞泵自动补充,相关参数实现自动监测和控制。 。正常生产时采用 30KOH水溶液作为电解液,槽温控制在 85-90 左右,兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。水电解制氢的电解需要低电压、 大电流的可调直流电源。 工业上采用带平衡电抗器的.双反星可控整流电路。 这种电路有两个特点:第一, 整流变压器有两组次极绕组, 且都接成星形,为了消除变压器的直流磁化问题, 两绕组的接线极性相反。第二, 为了解决变压器的两组次极绕组的电流平衡问题,两组次极绕组中点通过平衡电抗器连在一起。氧气电解液(阳极产出)氢气电解液(阴极产出)阳极阳极阴极阴极电解液电解液排污排污 水电
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