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    工業反滲透設備為純水制氫提供優質水源

    來源:作者:時間:2021-08-12

      氫能主要以復合態的形式出現在地球上。它是宇宙中分布廣泛的物質,占宇宙質量的75%,是一種次級能量。氫能有望成為21世紀世界能源舞臺上的重要能源。制氫、儲存、運輸和應用技術也將成為21世紀關注的焦點。氫氣具有燃燒熱值高的特點,是汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍。氫燃燒的產物是水,綠色環保,資源豐富和可持續發展性強。

      電解制氫主要有三種類型:堿性水電解、質子交換膜水電解和固體氧化物水電解。固體氧化物電解技術由于工作溫度過高,一直無法推廣應用,限制了電解材料的選擇、密封和操作控制。堿性電解水是電解水制氫中應用廣泛的方法,但它存在污染和效率低的問題。PEM水電解槽能在高電流密度下工作,體積小,效率高。生成的氫氣純度可高達99.999%。它被認為是有前途的水電解技術。

      

     

      工業反滲透設備可為純水制氫提供優質水源。工業反滲透設備是用足夠的壓力使溶液中的溶劑(一般是水)通過反滲透膜(或稱半透膜)而分離出來,因為這個過程和自然滲透的方向相反,因此稱為反滲透。反滲透法能適應各類含鹽量的原水,尤其是在高含鹽量的水處理工程中,能獲得很好的技術經濟效益。反滲透法的脫鹽率提高,回收率高,運行穩定,占地面積小,操作簡便,反滲透設備在除鹽的同時,將工業污染物、重金屬、細菌、病毒等大量混入水中的雜質全部隔離,從而達到飲用規定的理化指標及衛生標準,產出純水。

      PEM純水電解制氫采用質子膜電解槽,聚合物薄膜電解槽(Proton exchange membrane)也稱質子交換膜電解,它將傳統堿性電解槽中的隔膜和電解質替換為全氟磺酸型質子交換膜。通過電解純水可物理分離高純氫氣和氧氣,氫氣作為主要產品,而氧氣作為副產品。目前該設備在國內應用比較廣泛,包括電廠、化工、冶金、玻璃、醫療、高端實驗室等,有可能會逐漸有取代堿液電解制氫。PEM純水電解制氫的設備體積較小,制取氫氣純度高達≥99.9995%,整個運行過程無污染,操作簡單,并可實現遠程無人值守。生產1m3氫氣的實際耗純水量約為845-880g。該制氫工藝流程為:

      在制氫過程中,電解的純水需要通過曲線微導力系統來生產,能夠有效保證電解水的純度,避免水中的其他電解質對電解純水的影響。曲線微導力系統能夠高效、穩定、安全的生產純水,保障電解槽的純水供應。本系統能夠與PEM純水電解制氫系統聯動操作,聯合控制。能夠實現全自動制水、數據遠程上傳。

      能源和環境問題是當今世界面臨的兩大問題。目前,以煤和石油為主要燃料的國家面臨著嚴重的環境污染。伴隨著化石燃料有限儲量減少,純水制氫作為清潔可再生能源,減少溫室氣體排放,保護人類生存環境,已成為世界能源可持續發展戰略的重要組成部分。

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