文档介绍：该【制氢技术课件 】是由【012luyin】上传分享，文档一共【48】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【制氢技术课件 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第二章制氢
氢气
其它制氢方法
电解水制氢
生物质制氢
热化学制氢
化石能源制氢
目前的制氢方法有哪些?
水电解制氢目前占总产量的4%,工艺过程简单,无污染,但消耗电量大,—,电解水制氢主要用于工业生产中要求纯度高,用氢量不多的工业企业。
水电解制氢的原理
电解定律:
e化学当量,F法拉第常数,I电流,t通电时间,G化学反应物生成的量。
电解电压:
水的理论分解电压为氢、氧电池的可逆电动势,在1atm,25度下,。,而对于焓的变化(即氢的燃烧热)。因此在在1atm,25度下,不产生废热的情况下,,此数值称为“热中性电压”。
电解质:考虑水溶液的电导率、稳定性、腐蚀性及经济性等综合因素。目前水电解制氢一般都采用碱性水溶液做电解质,如NaOH,KOH溶液。
极化现象:
实际生产中电解池的电极过程是不可逆的,电极电位值将偏离平衡电位值,这种现象称为电极的极化现象。
浓差极化:
由于电极过程某些步骤地相对迟缓,使电极表面附近的反应物浓度不同于电解池中溶液的浓度。
活化极化:
由于参加电极反应的某些粒子缺少足够的能量(活化能)来完成电子的转移或状态的变化,结果在阴极上放电的离子数不足而电子过剩,阴极电位变小;在阳极上放电的离子也相应减少而电子不足,阳极电位变大。因活化极化而产生的超电位叫活化超电位。
,25度的碱溶液中(pH=14),,,超电位与电极材料、电流密度、操作温度和电解液组分有关。
水的电解操作电压中,氢和氧的超电位占较大的份额。因此,研究超电位对降低电能的消耗是十分重要的。
水电解制氢效率,75%-85%,-.
上图:制氢装置
下图:水电解槽多采用铁为阴极面,镍为阳极面的串联电解槽(外形似压滤机)
重水电解过程和普通水电解过程一样,只是电解的是重水,则可得到氢的同位素氘。
D2O——D2+1/2O2
做为核聚变的材料,例如氢弹等。
煤水电制氢
将煤粉加入酸性电解槽中的阳极区域,以消除极化效应,阳极反应产物为CO2。阴极产生的是氢气。
。但此方法是以排放CO2为代价的。
美国已用此方法在新墨西哥州建了一座年产300万方氢工厂。
重水电解
热化学制氢指在水系统中,不同温度下,经历一系列化学反应将水分解成氢气和氧气,不消耗制氢过程的添加元素或化合物,整个反应过程构成一封闭循环系统。
热化学制氢在1073-1273K下进行。
该系统可与高温核反应堆或太阳能所提供的温度水平匹配。可望实现工业化。
热化学制氢