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工业反渗透设备为纯水制氢提供优质水源

来源:作者:时间:2021-08-12

  氢能主要以复合态的形式出现在地球上。它是宇宙中分布广泛的物质,占宇宙质量的75%,是一种次级能量。氢能有望成为21世纪世界能源舞台上的重要能源。制氢、储存、运输和应用技术也将成为21世纪关注的焦点。氢气具有燃烧热值高的特点,是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。氢燃烧的产物是水,绿色环保,资源丰富和可持续发展性强。

  电解制氢主要有三种类型:碱性水电解、质子交换膜水电解和固体氧化物水电解。固体氧化物电解技术由于工作温度过高,一直无法推广应用,限制了电解材料的选择、密封和操作控制。碱性电解水是电解水制氢中应用广泛的方法,但它存在污染和效率低的问题。PEM水电解槽能在高电流密度下工作,体积小,效率高。生成的氢气纯度可高达99.999%。它被认为是有前途的水电解技术。

  

 

  工业反渗透设备可为纯水制氢提供优质水源。工业反渗透设备是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般是水)通过反渗透膜(或称半透膜)而分离出来,因为这个过程和自然渗透的方向相反,因此称为反渗透。反渗透法能适应各类含盐量的原水,尤其是在高含盐量的水处理工程中,能获得很好的技术经济效益。反渗透法的脱盐率提高,回收率高,运行稳定,占地面积小,操作简便,反渗透设备在除盐的同时,将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离,从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出纯水。

  PEM纯水电解制氢采用质子膜电解槽,聚合物薄膜电解槽(Proton exchange membrane)也称质子交换膜电解,它将传统碱性电解槽中的隔膜和电解质替换为全氟磺酸型质子交换膜。通过电解纯水可物理分离高纯氢气和氧气,氢气作为主要产品,而氧气作为副产品。目前该设备在国内应用比较广泛,包括电厂、化工、冶金、玻璃、医疗、高端实验室等,有可能会逐渐有取代碱液电解制氢。PEM纯水电解制氢的设备体积较小,制取氢气纯度高达≥99.9995%,整个运行过程无污染,操作简单,并可实现远程无人值守。生产1m3氢气的实际耗纯水量约为845-880g。该制氢工艺流程为:

  在制氢过程中,电解的纯水需要通过曲线微导力系统来生产,能够有效保证电解水的纯度,避免水中的其他电解质对电解纯水的影响。曲线微导力系统能够高效、稳定、安全的生产纯水,保障电解槽的纯水供应。本系统能够与PEM纯水电解制氢系统联动操作,联合控制。能够实现全自动制水、数据远程上传。

  能源和环境问题是当今世界面临的两大问题。目前,以煤和石油为主要燃料的国家面临着严重的环境污染。伴随着化石燃料有限储量减少,纯水制氢作为清洁可再生能源,减少温室气体排放,;と死嗌婊肪,已成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分。

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