Hydrogen Production By Alkaline Water Electrolysis
1500Separation System Purification System
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Producción de hidrógeno mediante electrólisis de agua alcalina
El consumo de energía CC de este equipo de producción de hidrógeno de AWE es de solo 4,4-4.6 kWh/Nm³, lo que es mucho más eficiente en la producción que los equipos tradicionales.
Envíeconsulta
Introducción del producto
1500 Nm3/h Electrolizador de agua alcalina
Ventaja
1. Adaptabilidad mejorada a la potencia fluctuante - Con un rango de fluctuación de potencia que oscila entre el 30% y el 120%, este sistema es ideal para aprovechar la energía eólica y solar para la producción de hidrógeno. Su amplia gama permite una integración perfecta con fuentes de energía renovables, lo que garantiza un funcionamiento constante y eficiente independientemente de las fluctuaciones de las entradas de energía.
2. Fiabilidad inquebrantable - Diseñado para ofrecer la máxima confiabilidad, este sistema incorpora funciones avanzadas para mejorar la seguridad y la longevidad. Cuenta con medidas de seguridad dobles con sellado interno y externo, junto con un sistema de sujeción mejorado que minimiza las fugas del electrolizador incluso en condiciones de trabajo alternas. Además, la integración de la tecnología de placa bipolar de gran diámetro y un revestimiento de placa bipolar gruesa que supera los 50 μm garantiza una resistencia superior a la corrosión y una vida útil prolongada, lo que garantiza un funcionamiento ininterrumpido.
3. Eficiencia energética superior - Diseñado para una eficiencia energética óptima, este sistema emplea tecnologías innovadoras para minimizar el consumo de energía CC. Su nuevo diseño de campo de flujo se somete a rigurosas simulaciones y pruebas para lograr una distribución uniforme del flujo dentro de las celdas de combustible, mientras que los electrodos de próxima generación exhiben sobrepotenciales líderes en la industria y una tolerancia mejorada en las reacciones de los electrodos. Como resultado, el consumo total de energía tiene un límite notable inferior o igual a 4,8 kWh/Nm³, lo que refleja un compromiso con las prácticas energéticas sostenibles.
4. Capacidad de arranque en frío acelerado - Con un sistema de circulación de calefacción de lejía de desarrollo propio, este sistema reduce significativamente los tiempos de arranque en frío en un 50%. Esta solución innovadora agiliza las operaciones, garantiza una activación rápida y minimiza el tiempo de inactividad, mejorando así la productividad y la eficiencia operativa.
Especificaciones técnicas y rendimiento.
1. Completamente superior por la alta capacidad de producción de hidrógeno.
La capacidad de producción de hidrógeno de este equipo de producción de hidrógeno AWE es de hasta 1500 Nm.3/h.
2. Menor consumo pero mayor eficiencia con un consumo de energía CC de 4,4-4.6 kWh/Nm³
El consumo de energía CC de este equipo de producción de hidrógeno de AWE es de solo 4,4-4.6 kWh/Nm³, lo que es mucho más eficiente en la producción que los equipos tradicionales.
3. Extremadamente puro, mayor o igual al 99,8% antes de la purificación, mayor o igual al 99,999% después de la purificación
La pureza del hidrógeno producido por este equipo de producción de hidrógeno de AWE es superior al 99,8 % antes de la purificación, y puede mejorarse aún más a más del 99,999 % después de la purificación. El hidrógeno de alta pureza no sólo satisface las necesidades de la producción industrial, sino que también proporciona un potente apoyo a la investigación científica.
4. Estable y confiable con una presión de trabajo de 1,8 MPa y una temperatura de trabajo de 90 ± 5 grados.
Además de la alta capacidad de producción, el equipo debe mantener un funcionamiento estable y confiable. El diseño de este equipo de producción de hidrógeno de AWE ha tenido esto en cuenta. Su presión de trabajo se controla a 1,8 MPa y su temperatura de trabajo se mantiene a 90 ± 5 grados, lo que no solo garantiza el funcionamiento normal del equipo, sino que también proporciona un entorno de producción más seguro y confiable para los operadores.
5. Operación eficiente con un rango de fluctuación de energía del 30-120%
El rango de fluctuación de energía de este equipo de producción de hidrógeno de AWE es amplio, del 30% al 120%, lo que garantiza que el equipo pueda mantener un funcionamiento eficiente en diversas condiciones de trabajo.
Nombre
Parámetro
Capacidad de producción de hidrógeno (Nm3/h)
1500
Consumo de energía CC (kWh/Nm3)
4.4~4.6
Pureza del hidrógeno (antes de la purificación)
Mayor o igual a 99,8%
Pureza del hidrógeno (después de la purificación)
Mayor o igual a 99,999%
Presión de funcionamiento (MPa)
1.8
Temperatura de funcionamiento (grados)
90±5
Rango de consumo de energía
30~120%
Ámbito de aplicación
1. Creciente demanda de equipos de hidrógeno en terminales de transporte - La creciente necesidad de infraestructura de hidrógeno en las terminales de transporte se hace evidente en la demanda de diversos componentes. Esto incluye electrolizadores para la producción de hidrógeno in situ y estaciones de servicio de hidrógeno para un repostaje fluido de vehículos. Además, existe la necesidad de sistemas de almacenamiento de hidrógeno a bordo y estaciones de servicio para atender a vehículos de servicio mediano y pesado alimentados con hidrógeno. Además, el despliegue de camiones con paquetes de tubos facilita la entrega de hidrógeno a áreas que carecen de recursos directos de hidrógeno, lo que garantiza una amplia accesibilidad y adopción de soluciones de transporte impulsadas por hidrógeno.
2. Creciente interés en equipos alternativos para la industria del hidrógeno verde - La floreciente industria del hidrógeno verde impulsa la demanda de equipos alternativos adaptados a diversas aplicaciones. Los electrolizadores desempeñan un papel crucial en la producción de hidrógeno verde para la síntesis de amoníaco y metanol, la refinación y las industrias químicas del carbón. Además, los electrolizadores encuentran aplicación como agente reductor vital en el sector metalúrgico, apoyando prácticas sostenibles y reduciendo el impacto ambiental en todos los procesos industriales.
3. Necesidad creciente de almacenamiento de energía de hidrógeno a gran escala - La necesidad de soluciones de almacenamiento de energía de hidrógeno a gran escala está impulsada por patrones fluctuantes de generación de energía. Los electrolizadores centralizados son fundamentales para producir hidrógeno para almacenar el exceso de energía de manera eficiente. Además, las estaciones integradas de producción y repostaje de hidrógeno, alimentadas por fuentes de energía renovables distribuidas o sincronizadas con la carga del valle de la red, facilitan el almacenamiento y la distribución de energía sin interrupciones, lo que contribuye a la estabilidad y resiliencia de la red.
4. Demanda creciente de hidrógeno de alta pureza en laboratorios y servicios médicos - La demanda de hidrógeno de alta pureza en laboratorios y servicios médicos subraya la importancia de los equipos especializados. Los electrolizadores PEM a pequeña escala son esenciales para la producción de hidrógeno in situ y satisfacen las necesidades específicas de laboratorios e instalaciones médicas. Además, garantizar una producción de hidrógeno de alta pureza es crucial para los laboratorios de electrolizadores PEM, ya que respalda aplicaciones médicas y de investigación precisas que dependen de fuentes de hidrógeno prístinas.
Procesos relacionados con la electrólisis del agua.
Japón ha desarrollado un proceso de electrólisis de agua con polímeros sólidos que puede utilizar una membrana de intercambio iónico a base de resina fluorada como electrolito sólido para conductores de protones. A medida que el electrolito de polímero sólido se vuelve más delgado, la resistencia del electrolito se vuelve más pequeña, lo que es beneficioso para la operación de electrólisis con alta densidad de corriente. Como usar electrolito de óxido sólido. Es posible aplicar un proceso de electrólisis de agua a alta temperatura utilizando vapor de agua. El voltaje de descomposición teórico de este proceso es pequeño, la cantidad requerida de energía eléctrica se vuelve más pequeña, especialmente el sobrepotencial que es la resistencia a la reacción de electrólisis se vuelve más pequeña. Por lo tanto, se espera que sea el método de electrólisis con mayor eficiencia y operación de electrólisis con el menor voltaje de celda. En el electrolizador de agua de polímero sólido desarrollado en Japón, el cátodo es un material de electrodo de grafito recubierto de platino, el ánodo es una aleación a base de iridio y óxido de iridio, y el espacio entre el conjunto y la membrana de intercambio iónico es de 150 a 300 um, por lo tanto logrando una alta eficiencia. La matriz del cátodo es grafito. El titanio se utiliza a menudo como base del ánodo.
Otros métodos experimentales para la electrólisis del agua.
Dispositivo I Utilice un vaso de precipitados de 500 ml como electrolizador. Los electrodos están hechos de alambre de cobre grueso cubierto con tubos de plástico. Cada extremo se expone 2 cm y se dobla en forma de gancho. Un extremo se abrocha al vaso de precipitados y el otro extremo se utiliza como electrodo. Utilice una solución de hidróxido de sodio al 15% como electrolito y dos tubos de ensayo del mismo tamaño que los tubos recolectores de aire. Dado que la solución de hidróxido de sodio es corrosiva, primero puede llenar el tubo de ensayo con solución de hidróxido de sodio, cubrirlo con un trozo de papel de seda y darle la vuelta. Debido a que la presión atmosférica es más fuerte que la presión del líquido en el tubo de ensayo, el papel no caerá. Inserte el tubo de ensayo boca abajo debajo de la superficie del líquido, use unas pinzas para quitar el papel, coloque el tubo de ensayo sobre el electrodo y fíjelo con cartón con dos orificios redondos. Durante la electrólisis, cuando se conecta una fuente de alimentación CC de 6 a 12 voltios, aparecerán muchas burbujas en los dos polos. Después de 3 minutos, se pueden obtener aproximadamente 16 ml de hidrógeno en el cátodo y aproximadamente 8 ml de oxígeno en el ánodo. Para probar el hidrógeno y el oxígeno obtenidos, puede doblar un extremo del alambre de hierro grueso en un círculo, colocar un trozo de cartón encima, colocarlo debajo de la boca del tubo de ensayo, sacarlo y luego probarlo después de reposar. en posición vertical.
Dispositivo II Como celda electrolítica se utiliza una botella grande de agua salada con el fondo cortado y los electrodos están hechos de dos alambres de cobre gruesos que pasan a través de un tapón de goma. Para limitar la electrólisis a un área pequeña, se utiliza un cuello de botella como electrolizador. Primero, llene la botella con agua de 3 a 4 cm por encima del electrodo, luego use un embudo de cuello largo para inyectar una solución de hidróxido de sodio al 15% en el fondo del cuello de la botella y exprima el agua limpia hasta la capa superior. Llene dos tubos de ensayo del mismo tamaño con agua limpia y colóquelos boca abajo sobre los electrodos, luego encienda la electricidad y realice el experimento de la misma manera que el anterior. Este método es más conveniente de operar.
Precauciones para la electrólisis del agua.
1. El voltaje utilizado en la electrolización del agua y la concentración de la solución ácida están estrechamente relacionados con la tasa de liberación de gas.Cuando se utiliza un voltaje de 18 a 24 voltios y una concentración de ácido sulfúrico de 1:6 a 1:8, se genera gas en los dos polos a un ritmo más rápido y las burbujas son más grandes. Sólo se necesitan de 4 a 5 minutos para acumular una cierta cantidad de gas y se puede ver un volumen obvio. Comparar. 2. La razón principal por la que el volumen de oxígeno obtenido al electrolizar el agua es bajo se debe a reacciones secundarias: Cátodo: 2H2SO4=2H++2HSO4- Ánodo: 2H++2e-=H2; H2S2O8++H2O=H2SO4+H2SO5; H2SO5+H2O=H2SO4+H2O2 El peróxido de hidrógeno generado en el ánodo es relativamente estable en la solución ácida y no es fácil de descomponer en oxígeno, por lo que el volumen de oxígeno es bajo. La diferencia en la solubilidad del oxígeno y el hidrógeno en agua es menor. 3. Al sintetizar agua, la tubería de gas debe fijarse firmemente al soporte de hierro.Lo mejor es poner una capa de lámina de plástico en el fondo del fregadero de vidrio.
4. Al sintetizar agua, no utilice una proporción de volumen de hidrógeno y oxígeno de 2:1., porque el poder explosivo es más fuerte en este momento. Para evitar que el tubo de vidrio explote, puedes usar hilo de nailon o papel plástico para hacer una funda protectora sobre la parte superior del tubo de vidrio.
