制氢站培训资料.ppt

《制氢站培训资料.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、制氢站培训教材******发电有限公司设备部制作2011年2月制氢站培训教材------第一版目录制氢站培训教材------第一版第一章水电解制氢装置第二章水电解制氢装置组成第三章气液处理器第四章水电解制氢工艺流程第五章氢气纯化干燥装置第六章其他设备第七章设备维护、安全事项与故障的排除第八章配制电解液第九章系统的操作规程第一章水电解制氢原理氢气是无色、无臭、无毒和无味的可燃气体。它同氮气、氩气、甲烷等气体一样，都是窒息气，扩散性强，还原性强，导热系数高。氢气的化学性质活泼，可与许多非金属化合。氢气是一种易燃、易爆的气体。在空气中的爆炸极限：上限75.5%，下

2、限4%；在纯氧中的爆炸极限：上限94%，下限4％。氢气的着火性能随着温度和压力的不同而变化。爆炸条件：（1）在爆炸范围内。（2）有热源，着火点在20µj。一、氢气的性质制氢站培训教材------第一版氢气广泛应用于电力、化学、冶金、电子、等工业部门：1、在电力工业中，氢气可作为汽轮发电机的冷却剂，导热系数高。液态氢又是宇航和火箭的重要燃料；固态氢具有金属性并有超导性能。2、在化学化工方面，氢是合成氨、氯化氢、有机合成的氢化反应和油脂硬化等的原料。3、在尼龙、塑料、农药的生产中也都离不开氢，需加入一定纯度的氢气，生产相应的产品。4、在冶金工业中，氢气的使用颇为

3、广泛。在有色金属—钨、钼、钛等的生产和加工中，使用高纯度的氢气作为还原气。二、氢气的用途制氢站培训教材------第一版制氢站培训教材------第一版5、在一些磁性材料、磁性合金的生产中，需要高纯度氢气作保护气，以提高其磁性和稳定性。6、在硅钢片的生产中，需要高纯度的氢气作保护气；在硬质合金、粉末冶金材料的生产中，也需要高纯度氢气作保护气。7、在一些薄板、带钢的轧制中常常使用氮气—氢气混合气，作为保护气。8、在电子工业中，也十分广泛地使用高纯度氢气，主要用于电子材料、半导体材料和器件、集成电路以及真空器件的生产。9、在建筑材料和轻工业中，如玻璃和人造宝石的

4、制造和加工，氢气被广泛地用作燃烧气和保护气。氢气优点：便于储存和运输，对环境无污染，被誉为“清洁”的新能源。三、氢气制取方法制氢站培训教材------第一版1、水电解：设备体积小，流程简单，纯度高，杂质少，无污染；但能耗高，产量小。2、氨分解：产气量大，但纯度不高。3、甲醇、天然气裂解：能耗低，产气量大，杂质复杂，不易分离。制氢站培训教材------第一版1、电解定律：任何物质在电解过程中，在数量上的变化都服从法拉第定律。（1）电解时，在电极上析出的物质的数量，与通过溶液的电流强度和通电时间成正比，也就是说与通过溶液的电量成正比。G=KeIt式中：G—化学反

5、应生成物的量I—电流T—通电时间Ke—电化当量四、水电解制氢装置的工作原理制氢站培训教材------第一版（2）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的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96500库仑（C）的电量，以法拉第（F）表示。1法拉第=96500库仑=26.8安培·小时显然，电化当量的数值应等于化学当量e被法拉第常数除所得的商，即G=Ke·I·t＝I·t·e/F因此在阴极上析出1mol分子的氢，所需的电量为：It=G·F/e=2×26.8＝53.6（安·时）制氢站培训教材------第一版2、水的电解水存在下

6、面的电离平衡:H2O=H++OH-将一对电极插入水中，通以电流，氢离子逐渐向阴极移动，在阴极上取得电子被还原为H2。Na+或K+离子在电解液的浓度下，其析出要比氢析出电位负的多，因此阴极上H+先放电，析出氢；OH一逐渐移向阳极，阳极失去电子而被氧化为O2。纯水是极弱的电解质，H+及OH一离子浓度极少，在25℃时，[OH—］=1×10-7M．可以说纯水几乎是不导电的。所以在水电解时必须加入其它的强电解质，如Na0H或KOH，以增强导电能力。此时：阳极反应：4OH一—4e=2H2O+O2阴极反应：4H2O+4e=2H2↑+4OH-总反应2H2O=2H2↑+O2↑

7、从反应方程式得出：（1）水电解时，产生一份氧气和两份氢气。（2）加入KOH或NaOH只起导电作用，在电解过程中不被消耗。制氢站培训教材------第一版制氢站培训教材------第一版第二章水电解制氢装置组成1、单极性电解槽：单极电解槽是由外部并联若干个电解槽组成的。而单元电解槽由若干个彼此交替的、彼此平行的阳极版和阴极版组成。对于一个电极而言只能做阳极或阴极。单极性电解槽安装、维修简便，效率低，体积大。一、电解槽分类：制氢站培训教材------第一版2、双极性压滤式电解槽：双极性电解槽的极板也是垂直的，互相平行排列，电流只从一端极板导入，通过电极经电解液，

8、传到下个一块极板，由另一端极板输出。每个电极板即产生