《制氢技术》课件-3 电解水制氢的电耗和影响因素_第1页
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文档简介

目录1、电解水制氢的基本原理2、电解水制氢技术的工艺流程3、电解水制氢的电耗和影响因素4、电解水制氢工艺的主要设备5、电解水制氢的效率6、电解水制氢的发展3、电解水制氢的电耗和影响因素水电解制氢的单位氢气电耗是电解制氢设备市场竞争的关键技术。单位氢气电耗的计算方法如下∶单位氢气电耗=UI/Q式中∶U为电解槽电压（单位V）；I为电解槽电流（单位A）；Q为产氢量（单位∶标准立方米）。Q=4.18×10-4nI

式中∶n为电解槽小室数。U=nUi

式中∶Ui为小室电压。单位氢气电耗=0.24×104Ui因此，单位氢气电耗只与电解槽小室电压有关。3、电解水制氢的电耗和影响因素影响电解槽的小室电压Ui的因素就是影响电解水制氢电耗的因素。电解槽的小室电压Ui=E+IR+ηna+ηca其中∶E=△G/2F，为水的理论分解电压；R为电解槽的总电阻，单位为Ω·cm²，即为电解液电阻、隔膜电阻、电极电阻和接触点电阻的总和；ηna，ηca分别为阳极、阴极过电位。3、电解水制氢的电耗和影响因素过电位又称极化量，是电极的电位差值，为一个电极反应偏离平衡时的电极电位与这个电极反应的平衡电位的差值，它是电极性能的主要体现。因此，降低电解槽的总电阻和降低阳极和阴极的过电位都是降低电耗的方法。在电解槽设计中，降低总电阻的方法是开发薄的亲水性的耐高温隔膜以降低电阻、合理设计电解槽结构、降低电解液电阻和接触电阻。过电位占小室电压的比例是较大的。因此，为了降低小室电压，需要开发过电位低、高活性、寿命长的新型催化电极。3、电解水制氢的电耗和影响因素实际电解水的过电压在1.65～2.2V之间，电解水的能耗为4.2～4.7kW·h·m-3（标氢），电解效率为60%～80%。

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