水电解制氢设备操作使用手册\苏州竞立制氢设备有限公司1、简述1
1 、氢气的性质和用途:氢是自然界分布最广的元素之一,它在地球上主要以化合状态存在于化合物中
在大气层中的含量却很低,仅有约 1ppm(体积比)
氢是最轻的气体,它的粘度最小,导热系数很高,化学活性、渗透性和扩散性强(扩散系数为 0
63cm2/s,约为甲烷的三倍),它是一种强的还原剂,可同许多物质进行不同程度的化学反应,生成各种类型的氢化物
氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性
氢含量范围在 4-75%(空气环境)4
9%(氧气环境)时形成可爆燃气体,遇到明火或温度在 585℃以上时可引起燃爆
压力水电解制出的氢气具有压力高(1
2MPa)便于输送,纯度高(99
8%以上)可直接用于一般场合,还可以通过纯化(纯度提高到 99
999%)和干燥(露点提高到-40~-90℃)的后续加工,可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质,广泛应用于国民经济的各行各业
2、水电解制氢原理:利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池
任何物质在电解过程中,在数量上的变化服从法拉第定律
法拉第定律指出:电解时,在电极上析出物质的数量,与通过溶液的电流强度和通电时间成正比;用相同的电量通过不同的电解质溶液时,各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比,而析出 1 克当量的任何物质都需要 1 法拉第单位 96500 库仑(26
8 安培小时)的电量
水电解制氢符合法拉第电解定律,即在标准状态下,阴极析出 1 克分子的氢气,所需电量为 53
经过换算,生产 1m3氢气(副产品 0
5m3氧气)所需电量约 2393Ah,原料水消耗 0
将水电解为氢气和氧气的过程,其电极反应为:阴 极:2H2O+2e→H2↑+2OH-阳 极:2OH--2e→H2O+1/2O2↑总反应:2H2