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电解水制氢装置是什么

1. 水电解制氢装置介绍:该装置利用水作为原料,由水电解槽、氢(氧)气液分离器、氢(氧)气冷却器、氢(氧)气洗涤器等关键设备组成。主要组成部分包括电解槽、框架(含附属设备)、控制箱、整流柜、整变压器、补水泵、原料水箱、碱液箱以及分析仪表等。

2. 制氢原理概述:在含有氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电,水分子在电极上发生电化学反应,分解成氢气和氧气。具体化学反应式为:在阴极,2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-;在阳极,2OH- → 2e- + H2O + 1/2O2↑。总反应式为:2H2O → 2H2↑ + O2↑。

3. 电解产气规律:根据法拉第电解定律,气体的产量与电流成正比,而与其它因素无关。

4. 电解液添加剂作用:在电解液中加入氧化钾的目的是增加水的电导,而本身并不参与电解反应,理论上是不消耗的。加入五氧化二钒的目的是降低电解电压。

5. 电解电压与温度关系:电解槽的工作温度越高,电解电压越低,但同时也增加了对电解槽材料的腐蚀,特别是隔膜材料的腐蚀。

6. 操作温度选择:石棉在碱液中长期使用时,温度不应超过100℃,因此操作温度通常选择在80~85℃之间。

7. 电解压力选择:电解压力的选择主要取决于氢气的使用需求。

8. 气体纯度影响因素:气体的纯度取决于制氢设备的结构和操作条件。在设备完好(特别是电解槽隔膜无损坏)、操作压力正常(特别是压差控制正常)的条件下,纯度是稳定的。

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