能源短缺和環(huán)境惡化,加速推動全球氫能開發(fā),脫碳加氫和清潔高效是百年來能源科技進步的趨勢。PEM電解水制氫是相當有潛力的電解水制氫技術(shù),有望成為“綠電+綠氫”生產(chǎn)模式的主流發(fā)展趨勢。興燃科技自主研發(fā)的PEM電解水制氫設備,可實現(xiàn)產(chǎn)氫量0.5m3/h-1000m3/h,制氫效率可達78%-84%。產(chǎn)氫純度可達99.999%。自主開發(fā)的電解水制氫系統(tǒng)管理系統(tǒng),實現(xiàn)了電解槽的壓力、溫度、液位、報警連鎖等自動控制,有效的保護了電解槽運行,提升了電解槽使用壽命300%以上。PEM電解水制氫是潛力的電解水制氫技術(shù),有望成為“綠電+綠氫”生產(chǎn)模式的主流發(fā)展趨勢。保定電解水制氫設備公司
是指在堿性電解質(zhì)環(huán)境下進行電解水制氫的過程,電解質(zhì)一般為30%質(zhì)量濃度的KOH溶液或者26%質(zhì)量濃度的NaOH溶液。較之于其他制氫技術(shù),堿性電解水制氫可以采用非貴金屬催化劑,且電解槽具有15年左右的長使用壽命,因此具有成本上的優(yōu)勢和競爭力。堿性電解水制氫技術(shù)已有數(shù)十年的應用經(jīng)驗,在20世紀中期就實現(xiàn)了工業(yè)化,商業(yè)成熟度高,運行經(jīng)驗豐富,國內(nèi)一些關(guān)鍵設備主要性能指標均接近于國際先進水平,單槽電解制氫量大,易適用于電網(wǎng)電解制氫。但是,該技術(shù)使用的電解質(zhì)是強堿,具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保,具有一定的危害性。棗莊電解水制氫設備公司在電解水制氫設備的選擇上,需要根據(jù)實際需求和使用場景進行選擇。
PEM(Protonexchangemembrane)是質(zhì)子交換膜電解水技術(shù)的簡稱。和堿性電解水制氫技術(shù)不同,PEM電解水制氫技術(shù)使用質(zhì)子交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),并使用純水作為電解水制氫的原料,避免了潛在的堿液污染和腐蝕問題。PEM電解槽運行時,水分子在陽極側(cè)發(fā)生氧化反應,失去電子,生成氧氣和質(zhì)子。隨后,電子通過外電路轉(zhuǎn)導至陰極,質(zhì)子在電場的作用下,通過質(zhì)子交換膜傳導至陰極,并在陰極側(cè)發(fā)生還原反應,得到電子生成氫氣,反應后的氫氣和氧氣將通過陰陽極的雙極板收集并輸送。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn):在電解水裝置電解水工作結(jié)束后,電解水裝置中電解電極組件所在的電解容器內(nèi)電解水重要品質(zhì)指標例如ph值、含氫量數(shù)值會較快發(fā)生變化,這個問題影響了電解水應用。本發(fā)明人經(jīng)過長期研究,找到了產(chǎn)生問題的原因,并提出本方法,較好解決了在電解水裝置電解水工作結(jié)束后較好保持電解水品質(zhì)的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明提出在電解水裝置電解水工作結(jié)束后保持電解水品質(zhì)的方法,其特征是:電解水容器、浸泡在電解水容器水中的電解水電極組件、可控電解水電源、控制電路;在電解水工作時,電極組件的極間等效電容被電解電流充電至電壓ur,在電解水工作結(jié)束后,ur會放電對容器中水及電極間隙中儲水作反正常電解水電流方向電解,改變電解水品質(zhì);另外,電解水工作結(jié)束后,電解水品質(zhì)會隨時間而發(fā)生改變;為使電解水工作結(jié)束后電解水不發(fā)生反方向電解并能夠較長時間保持品質(zhì)不發(fā)生改變,采取如下控制工藝:在電解水工作結(jié)束后,控制電路控制可控電解電源繼續(xù)給電解電極組件提供一定的品質(zhì)維持電流,電流方向與電解水工作電流方向相同,比電解水工作電流較小,以免于長時間較大電流影響電解水品質(zhì)變差或者耗電較大。所述可控電解水電源。隨著制氫裝備性能提升、成本下降,我國制氫設備自主技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)發(fā)展勢頭,將促進綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展。
陽離子/質(zhì)子交換膜水電解技術(shù)(PEM)是指使用質(zhì)子(陽離子)交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術(shù)相比,PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優(yōu)點,并且,PEM電解水制氫技術(shù)工作效率更高,易于與可再生能源消納相結(jié)合,是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運行,因此設備需要使用含貴金屬(鉑、銥) 的電催化劑和特殊膜材料,導致成本過高,使用壽命也不如堿性電解水制氫技術(shù)。固體氧化物電解水制氫設備可以實現(xiàn)高溫、高效率的制氫過程,并且具有較高的穩(wěn)定性,但是設備成本較高。寧夏本地電解水制氫設備廠家排名
PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。保定電解水制氫設備公司
傳統(tǒng)的堿性電解槽制氫,主要是以氫氧化鉀為電解質(zhì)。特點及優(yōu)點就是這個技術(shù)非常成熟,很簡單,生產(chǎn)成本現(xiàn)在比較低,因為已經(jīng)用了很多年,雖然規(guī)模不是很大。但是它的缺點是能量效率低和規(guī)模較小,過去因為這個產(chǎn)業(yè)很小,沒有很多人真正去投入力量進行研發(fā)。目前比較大 ALK 電解槽可以做到 3000 標方每小時。大型堿水電解槽還處于起步階段,設計和集成水平還需要進一步提高。從電化學理論分析隔膜電阻占整個電解槽的歐姆電阻份額很大。通過對影響隔氣性和電流密度的因素分析,復合隔膜應具有韌性好、機械強度大,可以做得更??;親水性強,降低面電阻以提高電流密度;采用電解液物理運輸和離子跳躍機制相結(jié)合的方式達到電解液的高滲透,氣體的低滲透,實現(xiàn)本質(zhì)安全性。因此開發(fā)新型隔膜材料勢在必行。保定電解水制氫設備公司