Генератор водню

Генератори водню використовують електролітичну дисоціацію води для отримання безперервної подачі водню високої чистоти. Чистота води важлива для їх оптимальної роботи.

Слід уникати таких забруднень:
Іони
Іони, присутні у воді, можуть перешкоджати процесу електролізу та пошкоджувати електрохімічні елементи. Їх слід уникати. Іонообмінні смоли та/або технології зворотного осмосу можуть видалити більшість іонів, присутніх у водопровідній воді, що робить воду придатною для цього застосування.

частинки
Частинки можуть осідати на лініях і мембранах, пошкоджувати електрохімічні комірки та перешкоджати функціонуванню приладу.

Органіка
Велике навантаження органіки потенційно може створити відкладення на поверхні електродів або утворити покриття на мембранах, і таким чином вплинути на місцевий струм. Крім того, органічні сполуки можуть використовуватися як поживні речовини бактеріями, тому їх слід звести до мінімуму.

Бактерії
Рівень бактерій має бути мінімальним, щоб запобігти утворенню біоплівки всередині інструменту. рівень бактерій можна мінімізувати, контролюючи рівень органічних речовин у воді. Можна також використовувати фільтрацію.

Користувачі водневих генераторів повинні дотримуватися рекомендацій виробника щодо якості води, необхідної для їхніх інструментів. Якість води важлива для оптимальної роботи генераторів водню, і деякі прилади мають вбудовані вимірювачі питомого опору або електропровідності, щоб запобігти пошкодженню приладу через неналежну якість води. Зазвичай рекомендується свіжоочищена вода з питомим опором 1 МОм.см або вище.

Виробництво водню за допомогою генераторів водню стає одним із ключових варіантів зберігання енергії з води та викопного палива. Зараз водень використовується в небагатьох транспортних засобах як екологічно чисте паливо, причому газ утворюється з води, а побічним продуктом його згоряння є вода. Таким чином, виробництво водню, ймовірно, відіграє важливу роль у вирішенні критичних енергетичних проблем.
Зараз ця технологія також використовується в різних сферах застосування, таких як паливні елементи, хімічна обробка, переробка, відновлення нафти тощо.

Постійні дослідження та розробки дозволили створити інноваційні генератори водню, які є безпечнішими, екологічнішими, ефективнішими та економічно ефективнішими засобами генерації водню на вимогу, ніж балони високого тиску для кінцевого використання.

Основним компонентом генератора водню є його електролізерна комірка, яка включає два електроди, тобто анод і катод. Обидва електроди розділені іонообмінною мембраною. Для здійснення процесу електролізу на електродах використовується платиновий каталізатор. Рідкий аміак є сировиною, яка використовується в генераторі водню. Після випаровування активований нікелевий каталізатор встановлюється в котел для розкладання. Після завершення теплообміну розкладений газ охолоджується, газоподібний аміак виділяється з тепла та надходить у котел розкладання для розкладання. Утворюється змішаний газ, який зазвичай надходить у систему очищення газу, щоб позбутися вологи та інших домішок. Таким чином утворюється водень.

Незважаючи на те, що накопичення водневої енергії дорожче, ніж викопне паливо, через його високу щільність, зростання обізнаності людей у ​​всьому світі щодо екологічних автомобілів із нульовим рівнем викидів підвищує попит на водень. Азіатсько-Тихоокеанський регіон наразі займає найвищу частку ринку завдяки багатьом факторам, таким як сплеск попиту на паливні елементи в автомобільній промисловості, збільшення попиту на різноманітні аміачні добрива тощо.

Крім того, тимчасове закриття виробничих потужностей значною мірою загальмувало зростання ринку водневих генераторів. З іншого боку, попит на безперервну енергію в лікарнях, особливо в початковий період пандемії, стимулював попит на водневі паливні елементи, що позитивно вплинуло на ринок водневих генераторів.

Крім того, потреба в численній хімічній сировині в кількох галузях промисловості надає прибуткові можливості для розвитку промисловості генераторів водню. Швидкий розвиток технологій та електричної ефективності водневих генераторів збирається зібрати величезні перспективи та експоненціальне зростання ринку в найближчому майбутньому

Генератор водню - це пристрій, який використовується для генерування газоподібного водню (H2), принцип його роботи заснований на реакції електролітичної води. Нижче наведено принцип роботи та функції генератора водню:

Принцип роботи
Принцип роботи генератора водню в основному включає реакцію електролізу води. Зазвичай вода (H2O) складається з водню (H2) і кисню (O2), тоді як процес електролізу води розкладає її на водень і кисень. Рівняння конкретної реакції має такий вигляд:

2H2O (liquid) ->2H2 (газ)+O2 (газ)
У генераторі водню, як правило, використовується електролізер, який включає два електроди: анод і катод. Ці два електроди занурені в розчин електроліту, як правило, лужний (наприклад, гідроксид натрію) або кислий (наприклад, сірчана кислота) розчин.
Коли зовнішнє джерело живлення (зазвичай джерело постійного струму) підключається до електродів електролізера, відбуваються наступні дві реакції:

На катоді молекули води (H2O) отримують електрони та відновлюються до газоподібного водню (H2).
2H2O (liquid)+2 electrons ->H2 (газ)+2 гідроксид-іони (2OH -)
На аноді молекули води втрачають електрони і виділяється кисень (О2):
2H2O (liquid) ->O2 (газ)+4 іони водню (4H+)+4 електрони
Ці реакції розкладають воду на водень і кисень, які виділяються з вихідного отвору для газу в електролізній комірці, тоді як кисень виділяється з вихідного отвору для газу в електролізній комірці.

функція
Основною функцією генератора водню є генерація газоподібного водню високої чистоти. Він має широкий спектр застосувань у різних лабораторіях і промислових застосуваннях, включаючи, але не обмежуючись:
Лабораторне застосування: використовується для хімічних експериментів у лабораторії, підготовки зразків і як відновник у реакційній камері.

Промислове застосування: використовується в таких промислових процесах, як зварювання металів, виробництво напівпровідників, хімічне виробництво тощо. Водень також використовується як паливо для паливних елементів і водневих транспортних засобів.

Зберігання енергії: водень вважається однією з форм накопичення відновлюваної енергії, і водневі генератори використовуються для перетворення електричної енергії на водень для виробництва електроенергії, коли це необхідно.

Лабораторія та дослідження: у лабораторних та дослідницьких галузях водень можна використовувати для вивчення хімічних властивостей водню, технологій водневої енергетики та суміжних галузей досліджень.

Вологість
Генератори водню покладаються на воду та електрику для виробництва водню. Генератор водню використовує електрику для розділення кисню та водню, а потім виділяє кисень з одного боку та водень з іншого боку.
Оскільки він використовує воду, всередині генератора багато вологи, яка може бути джерелом шуму під час досліджень і розробок, що є однією з перешкод, яку нам довелося подолати.
Генератор водню має дві колони поглинаючого матеріалу, які спрямовані на зниження вологості. Вологість дуже низька, але оскільки наші датчики дуже чутливі до рівня вологості, нам потрібен був спосіб знизити цей рівень ще більше.
Ми порушили це питання під час конференції, і одне з висновків, які ми дійшли, полягало в тому, що можна використовувати більше таких вологозатримувачів. Цікаво, що ці колони можна висушити та використовувати повторно, якщо ви впевнені, що зможете загерметизувати їх досить добре, щоб не було витоку.

Тиск
Під час роботи з генератором водню нам також було важливо дізнатися, що конкретний генератор водню, який ми використовували, може витримувати тиск до 5 бар. Однією з наших потреб є наповнення малих циліндрів H2 під тиском, вищим за атмосферний. Щоб заповнити ці циліндри, нам потрібен тиск джерела H2, вищий за цільовий.

Потік
Ми дізналися, що конкретна модель генератора водню, яку ми використовуємо, має бути частиною GC, де водень використовується як носій газу. Оскільки GC вимагає менших потоків, генератор не міг впоратися з введеним нами показником потоку, і тому він створював проблеми.
Менший рівень потоку безпечніший у використанні. Генератор H2 також має протоколи захисту, які автоматично перевіряють, чи споживається водень (на основі деякого опору потоку), щоб водень не поширювався в лабораторії.

Продукція продається в усіх регіонах Китаю та експортується в країни світу. Вони були продані в понад 20 країнах і регіонах, включаючи Сполучені Штати, Німеччину, Марокко, Кенію, Саудівську Аравію, В’єтнам, Алжир, Індію, Танзанію та Тайвань. Успішно надані такі відомі підприємства, як China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group та інші відомі підприємства. Існує багато станцій гідрогенізації зеленого водню, таких як Вуланчабу, Хайкоу, Хайнань, Хайнань Хайкоу, Юньнань Куньмін тощо, які забезпечують проекти з виробництва екологічно чистого водню.