小型電解水制氫設備原理儀

1. 水電解制氫裝置

水電解制氫裝置：以水為原料，由水電解槽、氫（氧）氣液分離器、氫（氧）氣冷卻器、氫（氧）氣洗滌器等設備組合的統稱。

電解水制氫的原理：2H2O=(通電） 2H2+O2(兩種氣體都該標氣體符號），氫氧化鈉在其中起作用是：增強導電性，因為純水是弱電解質，導電性不好，氫氧化鈉是強電解質，增加導電性。

相關內容解釋：

電解槽，框架（含附屬設備）；控制箱；整流櫃；整變壓器；補水泵；原料水箱；鹼液箱；分析儀表。水電解制氫是一種較為方便的方法。在充滿氫氧化鉀或氫氧化鈉的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。

其化學反應式如下：陰極：2H2O+2eH2↑+2OH 陽極：2OH—2eH2O+1/2O2↑ 總反應式：2H2O2H2↑+O2↑ 根據法拉第電解定律，氣體產量與電流成正比，與其它因素無關。

2. 電解水製取氫氣的原理是什麼

你好，很高興為你解答
一、電解水制氫

多採用鐵為陰極面，鎳為陽極面的串聯電解槽（外形似壓濾機）來電解苛性鉀或苛性鈉的水溶液。陽極出氧氣，陰極出氫氣。該方法成本較高，但產品純度大，可直接生產99.7%以上純度的氫氣。這種純度的氫氣常供：①電子、儀器、儀表工業中用的還原劑、保護氣和對坡莫合金的熱處理等，②粉末冶金工業中制鎢、鉬、硬質合金等用的還原劑，③製取多晶硅、鍺等半導體原材料，④油脂氫化，⑤雙氫內冷發電機中的冷卻氣等。像北京電子管廠和科學院氣體廠就用水電解法制氫。

二、水煤氣法制氫

用無煙煤或焦炭為原料與水蒸氣在高溫時反應而得水煤氣（C+H2O→CO+H2—熱）。凈化後再使者羨它與水蒸氣一起通過觸媒令其中的CO轉化成CO2（CO+H2O→CO2+H2）可得含氫量在80%以上的氣體，再壓入水中以溶去CO2，再通過含氨蟻酸亞銅（或含氨乙酸亞銅）溶液中除去殘存的CO而得較純氫氣，這種方法制氫成本較低產量很大，設備較多，在合成氨廠多用此法。有的還把CO與H2合成甲醇，還有少數地方用80%氫的不太純的氣體供人造液體燃料用。像北京化工實驗廠和許多地方的小氮肥廠多用此法。

三、由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫

石油熱裂副產的氫氣產量很大，常用於汽油加氫，石油化工和化肥廠所需的氫氣，這種制氫方法在世界上很多國家都採用，在我國的石油化工基地如在慶化肥廠，渤海油田的石油化工基地等都用這方法制氫氣

也在有些地方採用（如美國的Bay、way和Batan Rougo加氫工廠等）。

四、焦爐煤氣冷凍制氫

把經初步提凈的焦爐氣冷凍加壓，使其他氣體液化而剩下氫氣。此法在少數地方採用（如前蘇聯的Ke Mepobo工廠）。

五、電解食鹽水的副產氫

在氯鹼工業中副產多量較純氫氣，除供合成鹽酸外還有剩餘，也可經提純生產普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。

六、釀造工業副產

用玉米發酵丙酮、丁醇時，發酵罐的此型廢氣中有1/3以上的氫氣，經多次提純後可生產普氫（97%以上），把普氫通過用液氮冷卻到—100℃以下的硅膠列管中則進一步除去雜質（如少量N2）可製取純氫（99.99%以上），像北京釀酒廠就生產這種副產氫，用來燒制森嫌猜石英製品和供外單位用。

七、鐵與水蒸氣反應制氫

但品質較差，此系較陳舊的方法現已基本淘汰

3. 什麼是水電解制氫

水電解制氫是目前應用較廣並且比較成熟的制氫方法之一。用水作原料制氫的過程實際上是氫與氧燃燒生成水的逆過程，因此只要提供一定形式的能量，就可以使水分解。利用電能使水分解生產氫氣的效率一般在75%～85%，這種制氫方法工藝過程比較簡單，也沒有污染，但是要消耗很多電，一般每立方米氫氣耗電4～5.5度，因此從節約能源方面考慮，這種制氫方法受到一定的限制。

目前水電解的工藝、設備均在不斷地改進：對電解反應器電極材料的改進，以往電解質一般採用強鹼性電解液，近年開發採用固體高分子離子交換膜為電解質，且此種隔膜又起到電解池陰陽極的隔膜作用；在電解工藝上採用高溫高壓參數以利反應進行等。

目前，我國有很多各種規模的水電解制氫裝置，但均為小型電解制氫設備，其目的都是製得氫氣做原料而不是作為能源。對於電解反應中的電極過程、電極材料等方面的課題，南開大學、首都師范大學等單位均曾開展過研究，隨著氫能應用的逐步擴大，水電解制氫方法必將得到發展。

以水為原料的熱化學循環分解水制氫方法，避免了水直接熱分解所需要的高溫且可降低電耗，受到人們的重視。該方法是在水反應系統中加入一中間物，經歷不同的反應階段，最終將水分解為氫和氧，中間物不消耗，各階段反應溫度都較低。

近些年，國際上已經先後研究開發了20多種熱化學循環法，有的已進入中試階段。我國水力資源豐富，利用水力發電電解水制氫有一定的發展前景。

4. 電解水制氫裝置是怎麼樣的

電解水制氫法裝置是通過對水電解槽中的電解液進行直流電電解，分別在陰極和陽極產生出含液氫氣和氧氣，而後分兩路送往氫分離器和氧分離器進行重力分離，氫氣和氧氣向上送往用氣點，而電解液向下，經迴流匯集到循環泵中，再次被壓送至電解槽中電解，如此往復生成氫氣和氧氣。

在此過程中，需要保證氫分離器和氧分離器中的液位的平衡，避免氣液互串而造成噴發危險，通常，液位的平衡是通過調節兩個分離器中氣體的壓力實現的。

電解水制氫的裝置，包括壓電懸臂梁和整流電路，壓電懸臂梁連接到整流電路，整流電路連接電解槽，壓電懸臂梁包括懸臂梁基座，壓電材料，塗覆在材料上的電極，不銹鋼板，不銹鋼板和懸臂梁基座相連。壓電材料在不銹鋼板和懸臂梁基座的交接處，上下各一層，每一層的兩面都塗覆電極。

電解水制氫的方法，壓電懸臂樑上的不銹鋼板連接低頻機械振動，將振動能轉化為電能，整流電路向電解槽導電，開始電解水，分別用氫氣收集裝置以及氧氣收集裝置進行收集。

它與傳統的電解水制氫相比，提高了能量轉化效率，節約了成本，保證了製得的氫氣和氧氣的純度，提高了收集過程的安全性，且沒有溫室氣體排放。

5. 氫氣發生器有什麼樣的工作原理

氫氣發生器產出的氫氣有兩種不同的來源。

一、純水電解制氫工作原理：把滿足要求的電解水（電阻率大於1MΩ/cm，電子或分析行業用的去離子水或二次蒸餾水皆可）送入電解槽陽極室，通電後水便立刻在陽極分解：2H2O=4H++2O-2，分解成的負氧離子（O-2），隨即在陽極放出電子，形成氧氣（O2），從陽極室排出，攜帶部份水進入水槽，水可循環使用，氧氣從水槽上蓋小孔放入大氣。氫質子以水合離子（H+XH2O）的形式，在電場力的作用下，通過SPE離子膜，到達陰極吸收電子形成氫氣，從陰極室排出後，進入氣水分離器，在此除去從電解槽攜帶出的大部分水份，含微量水份的氫氣再經乾燥器吸濕後，純度便達到99.999%以上。

二、鹼液電解制氫工作原理：是傳統隔膜鹼液電解法。電解槽內的導電介質為氫氧化鉀水溶液，兩極室的分隔物為航天電解設備用優質隔膜，與端板合為一體的耐蝕、傳質良好的格柵電極等組成電解槽。向兩極施加直流電後，水分子在電解槽的兩極立刻發生電化學反應，在陽極產生氧氣，在陰極產生氫氣。

俊齊儀器設備（上海）有限公司氫氣發生器操作簡便，安全可靠，一次性加鹼，日常使用只需補充 蒸餾 水，啟動電源開關即可產氫。（可供多台色譜），氣路部分全部採用不銹鋼管（電解拋光，超音清洗），設有過壓保護裝置，兩級凈化。輸出流量穩定，自動跟蹤，純度不衰減，可連續使用 。

6. 國內的吸氫機工作原理是什麼樣的

吸氫機其工作的主要原理是：去離子水被供到膜一電極組件上，在陽極側反應析出氧氣、氫離子和電子；電子通過電路傳遞到陰極，氫離子以水合的形式(H+XH20)通過離子交換膜到陰極；在陰極，氫離子和電子重新結合形成氫氣，同時，部分水也帶到了陰極。
化石能源制氫技術比較成熟，可以滿足規模用氫需求；制氫技術正向可再生能源制氫轉變。
一、工業制氫技術主要有以煤、天然氣、石油等為原料的催化重整制氫，氯鹼、鋼鐵、焦化等工業副產物制氫，生物質氣化或垃圾填埋氣生物制氫，採用網電或未來直接利用可再生能源電力電解水制氫；處於實驗室階段但潛力大的有光催化分解水、高溫熱化學裂解水和微生物催化等先進制氫技術。
二、氫氣發生器電解槽 電解槽類型一般有：鹼性電解槽、基於離子交換技術的聚合物薄膜電解槽和固體氧化物電解槽。
1、實驗室中使用的鹼性電解槽制氫和聚合物薄膜電解槽制氫。
2、鹼性電解槽是最常用、技術最成熟、也最經濟的電解槽，並且易於操作，在目前廣泛使用，但缺點是其效率最低。
3、鹼性電解槽制氫的特點是：氫氧根離子（OH-）在陰、陽極之間的電場力作用下穿過多孔的橫隔膜。
4、鹼液電解制氫工作原理是傳統隔膜鹼液電解法。電解槽內的導電介質為氫氧化鉀水溶液，兩極室的分隔物為航天電解設備用優質隔膜，與端板合為一體的耐蝕、傳質良好的格柵電極等組成電解槽。
三、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（SPE）水電解制氫。該種原理不需電解液，只需純水，比鹼性電解槽安全，電解槽的效率可以達到85％或以上，但由於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模的使用。 聚合物薄膜電解槽制氫的特點是：氫離子（H+）在陰、陽極之間的電場力作用下穿過離子交換膜。
四、1、目前氫氧呼吸機的功效主要用於腫瘤等疾病的輔助治療；
2、氫氧呼吸機的原理與構造主要有兩種，傳統鹼性AEC制氫和質子膜SPE制氫，對應的是吸氫機制氫結果。

7. 電解水制氫裝置是什麼

水電解制氫裝置以水為原料，由水電解槽、氫（氧）氣液分離器、氫（氧）氣冷卻器、氫（氧）氣洗滌器等設備組合的統稱。

電解水制氫的原理：2H2O=(通電） 2H2+O2(兩種氣體都該標氣體符號）。

氫氧化鈉在其中起作用：增強導電性，因為純水是弱電解質，導電性不好，氫氧化鈉是強電解質，增加導電性！

現狀

目前，我國有很多各種規模的水電解制氫裝置，但均為小型電解制氫設備，其目的都是製得氫氣做原料而不是作為能源，對於電解反應中的電極過程、電極材料等方面的課題，南開大學、首都師范大學等單位均曾開展過研究，隨著氫能應用的逐步擴大，水電解制氫方法必將得到發展。

8. 電解水制氫裝置是什麼

水電解制氫裝置以水為原料，由水電解槽、氫（氧）氣液分離器、氫（氧）氣冷卻器、氫（氧）氣洗滌器等設備組合的統稱。

工業軟水經純水裝置製取純水，並送入原料水箱，經補水泵輸入鹼液系統，補充被電解消耗的水。電解槽中的水，在直流電的作用下被分解成H2與O2，並與循環電解液一起分別進入框架中的氫、氧分離洗滌器後進行氣液分離、洗滌、冷卻。

分離後的電解液與補充的純水混合後，經鹼液冷卻器、鹼液循環泵、過濾器送回電解槽循環，電解。調節鹼液冷卻器冷卻水流量，控制迴流鹼液的溫度，來控制電解槽的工作溫度，使系統安全運行。分離後的氫氣由調節閥控制輸出，送入氫氣儲罐，再經緩沖減壓後，供用戶使用。

9. 水電解制氫裝置的原理

水電解制氫是一種較為方便的方法。在充滿氫氧化鉀或氫氧化鈉的電解槽中通入直流電，水分子在電極上發生電化學反應，分解成氫氣和氧氣。其化學反應式如下 ：
陰 極：2H2O+2e H2↑ +2OH-
陽 極： 2OH—2e H2O+1/2O2↑
總反應式：2H2O = 2 H2↑+ O2↑
根據法拉弟定律，氣體產量與電流成正比，與其它因素無關。氫氧化鉀的作用在於增加水的電導，本身不參加電解反應，理論上是不消耗的。電解液中加入五氧化二礬的作用是在於降低電解電壓。單位氣體產量的電耗，取決於電解電壓，電解槽的工作溫度越高，電解電壓越低，同時也增加了對電解槽材料，主要是隔膜材料的腐蝕。石棉在鹼液中長期使用溫度不能超過100℃，因此操作溫度選擇在80~85℃為宜。電解壓力的選擇主要根據用氫的需要。氣體純度決定於制氫機結構和操作情況。在設備完好（主要是電解槽隔膜無損壞）操作壓力正常（主要是壓差控制正常）的條件下，純度是穩定的。

10. 初中化學電解水制氫裝置

初中化學用到的電解水的裝置是水電解器。水在直流電的作用下，能分解成氫氣和氧氣。