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漲知識(shí)!集中供氫發(fā)生器具有兩種不同的制氫方式
點(diǎn)擊次數(shù):2088 更新時(shí)間:2022-07-18
集中供氫發(fā)生器這一儀器主要由電解系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)組成。電解氫目前采用先進(jìn)的膜分離技術(shù),由紅外光反饋裝置與開(kāi)關(guān)電源組成的壓力系統(tǒng)的作用下,可使氫氣的發(fā)生量根據(jù)輸出的需要自動(dòng)調(diào)整,維持輸出流量和壓力的穩(wěn)定。氫元素使組成我們可觀測(cè)到的宇宙中的70%以上,不是因?yàn)檫@種元素有多么多么的神奇,而是因?yàn)檫@種元素簡(jiǎn)單,但其實(shí)氫元素也是一個(gè)可以只有質(zhì)子可以形成的宏觀元素,是在宇宙誕生立刻就產(chǎn)生的基本粒子。氫元素和氧元素組成的水是眾多生物體的主要組成成分,大約占了70%左右。大量的研究者在研究下表面,地球生命形成過(guò)程中,氫氣是重要的參與者和催化劑。所以集中供氫發(fā)生器能夠給我們帶來(lái)非常積極的作用。
從原理上來(lái)講屬于電解制氫,具體的區(qū)別在于核心部件電解槽的類型,即堿性電解槽、基于離子交換技術(shù)的聚合物薄膜電解槽和固體氧化物電解槽。以下將介紹集中供氫發(fā)生器的堿性電解槽制氫和聚合物薄膜電解槽制氫兩者的區(qū)別。
1.聚合物薄膜電解槽制氫
聚合物薄膜電解槽制氫(PEM),一些地方也稱之為固體聚合物電解質(zhì)(SPE)水電解制氫。該種原理不需電解液,只需純水,比堿性電解槽安全,電解槽的效率可以達(dá)到85%或以上,但 由于在電極處使用鉑等貴重金屬,薄膜材料也是昂貴的材料,故PEM電解槽目前還難以投人大規(guī)模的使用。聚合物薄膜電解槽制氫的其工作的主要原理是:去離子水被供到膜一電極組件上,在陽(yáng)極側(cè)反應(yīng)析出氧氣、氫離子和電子;電子通過(guò)電路傳遞到陰極,氫離子以水合的形式(H+·XH20)通過(guò)離子交換膜到陰極;在 陰極,氫離子和電子重新結(jié)合形成氫氣,同時(shí),部分水也帶到了陰極。
2.使用堿性電解槽制氫
堿性電解槽是常用、技術(shù)成熟、也經(jīng)濟(jì)的電解槽,并且易于操作,在目前廣泛使用。堿性電解槽主要由電源、電解槽箱體、電解液、陰極、陽(yáng)極和橫隔膜組成。電解液都是氫氧化鉀溶液(KOH),濃度為20%~30%;橫隔膜主要由石棉組成,主要起分離氣體的作用,而兩個(gè) 電極則主要由金屬合金組成。堿性電解槽制氫其工作的主要原理是:在陰極,水分子被分解為氫離子(H+)和氫氧根離子(OH-),氫離子得到電子生成氫原子,并進(jìn)一步生成氫分子(H2);氫氧根離子( OH-)則在陰、陽(yáng)極之間的電場(chǎng)力作用下穿過(guò)多孔的橫隔膜,到達(dá)陽(yáng)極,在陽(yáng)極失去電子生成一個(gè)水分子和氧分子。