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使用水電解制氫設(shè)備制氫的過程中,其中就會產(chǎn)生氧氣,作為副產(chǎn)品的氧氣利用價值很大,那么怎么保存氧氣呢?在保存氧氣之前,有必要了解一下氧氣系統(tǒng),其實氧氣系統(tǒng)和氫氣系統(tǒng)有很強的對稱性,裝置的工作壓力和槽溫也都以氧側(cè)為測試點.
原材料水系統(tǒng)
水電解制氫是原材料就是水,不是所有的水都能作為原材料的,必須是高純水才行,而且產(chǎn)生的氫氣和氧氣也會帶走很少一部分水分,因此在制氫的過程中,需要源源不斷的加水,而且加水的過程中,需要注意電解液液位和濃度,需要保持這兩者的穩(wěn)定,不能偏離太大,補充水是從氫、氧兩側(cè)補入。
冷卻水系統(tǒng)
在制氫的過程中,水需要不斷吸收熱能才行,因此必須要不間斷供電,但是如果電能產(chǎn)生的熱量超過所需要的熱量,就很容易把石棉質(zhì)的電解小室隔膜將被破壞,而且機器壽命也不會很長,因此在溫度過高的時候就需要降溫,而降溫主要是靠冷卻水帶走。
水電解制氫技術(shù)日益成熟,但是在工業(yè)中還是沒有辦法大規(guī)模使用,其中重要的因素是生產(chǎn)成本高,但是隨著制氫設(shè)備的發(fā)展,結(jié)合當(dāng)前的水電解制氫的研究,水電解制氫可能會往這幾個方面發(fā)展:
1、提高用電效率,降低耗電量
現(xiàn)在水電解制氫理論生產(chǎn)電壓為1.23伏,但是實際上需要的電壓達(dá)到2.4左右,這樣就浪費的大量的電能,現(xiàn)在很多研究開始嘗試加入催化劑等,提高電量的使用率,例如加入電解溶液、調(diào)節(jié)溫度等。
2、降低制氫設(shè)備制造的成本
目前制氫設(shè)備的成本很高,特別是使用稀有金屬,通過研究發(fā)現(xiàn),如果提高電流密度可以提高生產(chǎn)效率,例如把電流密度提高一倍,制氫設(shè)備生產(chǎn)能力就能提高一倍。如果采用碳鋼材質(zhì)并內(nèi)外化學(xué)鍍工藝的設(shè)備,這樣可以讓制氫設(shè)備更耐久使用,通過增加使用時間,降低成本。
3、進一步生產(chǎn)大型水電解制氫設(shè)備
如果現(xiàn)在有些國家能生產(chǎn)出水電解制氫設(shè)備大產(chǎn)氫可以達(dá)到400m3/h。而我們一開始是仿蘇的常壓型,可以產(chǎn)氫量達(dá)到200m3/h,但是現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰了,現(xiàn)在制氫設(shè)備更大型化發(fā)展。
現(xiàn)在石油、煤炭的燃燒造成了環(huán)境的污染,而氫氣是清潔能源,來源更豐富,大幅度降低水電解制氫設(shè)備生產(chǎn)價格是進一步發(fā)展水電制氫的重要步驟。
在水電解制氫的研究中,法國又有了新的水電解制氫研究成果,法國的一個研究小組發(fā)明在水電解制氫的過程中加入一種新試劑可以降低制氫成本,該試劑能發(fā)現(xiàn)微生物中的一種酶,這種酶能夠有效率的催化水電解制氫,從而節(jié)省成本。
在水電解制氫中加入的新試劑其實是一種蛋白質(zhì)和仿生化合物組成的,這種試劑是讓不活躍的氫化酶產(chǎn)生反應(yīng),從而有氫化酶的催化作用。
水電解制氫在生產(chǎn)的過程中,需要用到一些稀缺的金屬,由于這些金屬的產(chǎn)量不足,已經(jīng)制約找水電解制氫的發(fā)展,同時也由于稀缺的金屬造成了制氫的成本高漲,但是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氫化酶中帶有這些金屬,因此設(shè)想通過加入氫化酶而促進水電解制氫的成果,減少依賴金屬。通過電解水制氫為自身新陳代謝提供能量。這種具有催化作用的氫化酶被視為鉑等金屬催化劑的天然替代物。