碱性电解水制氢原理

利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。

任何物质在电解过程中，在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出：电解时，在电极上析出物质的数量，与通过溶液的电流强度和通电时间成正比；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1法拉第单位96500库仑（26.8安培小时）的电量。碱性电解水制氢符合法拉第电解定律，即在标准状态下，阴极析出1克分子的氢气，所需电量为53.6A/h。经过换算，生产1m3氢气（副产品0.5m3氧气）所需电量约2393Ah，原料水消耗0.9kg。

将碱性电解水为氢气和氧气的过程，其电极反应为:

由浸没在电解液中的一对电极，中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成碱性电解水池，通以一定电压（达到水的分解电压1.23V和热平衡电压1.47V以上）的直流电，水就发生电解。根据用户产量需求，使用多组碱性电解水池组合，减小体积和增加产量，就形成碱性电解水槽的压滤型组合结构。

我司的压力型碱性电解水槽采用左右槽并联型结构，中间极板接直流电源正极，两端极板接直流电源负极，并采用双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池，并在槽内下部形成共用的进液口和排污口，上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通道。由电解槽纵向看，A、B系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氧铜侧），C、D、E、F系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氢铜侧）。 

我司的压力型碱性电解水槽，目前标准产品操作压力为1.6MPa和3.2MPa两种。具有结构紧凑，运行安全，使用寿命长的特点，电解液采用强制循环，电解消耗的原料水由柱塞泵自动补充，相关参数实现自动监测和控制。。正常生产时采用30％KOH水溶液作为电解液，槽温控制在85-90℃左右，兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。

碱性电解水制氢的电解需要低电压、大电流的可调直流电源。工业上采用带平衡电抗器的双反星可控整流电路。这种电路有两个特点：第一，整流变压器有两组次极绕组，且都接成星形，为了消除变压器的直流磁化问题，两绕组的接线极性相反。第二，为了解决变压器的两组次极绕组的电流平衡问题，两组次极绕组中点通过平衡电抗器连在一起。

2、主要技术性能指标和消耗

电解槽通以直流电的条件下，氢气和氧气在电解槽产生，经过分离器气液分离后，进入脱氧干燥后产出的氢气和氧气源源不断送出，再经过纯化后由氢气输出端输出。初氢纯度在99.9%左右，初氧纯度在99左右，纯化厚度氢气可达到99.999%，系统自动控制设定的系统压力、槽温、分离器液位平衡、及时补充电解所消耗的原料水，原料水0.8L/H。

1.能耗： 4.7-5.0 。

2.每产生 1 立方的氧气能耗4.7-5.0 度电 

3.使用固定电压。

4.标准的测试方法：用氢中氧仪器测量标准气。

5.标准的氢中氧浓度测量：用氢中氧仪表测试。