在2030年碳達(dá)峰情景下，我國氫氣的年需求量將達(dá)到3,715萬噸，在終端能源消費中占比約為6%，可再生能源制氫產(chǎn)量約500萬噸。在2060年碳中和情景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中占比約為20%，可再生能源制氫將提供80%的氫能需求，僅可再生能源制氫減排量便有望達(dá)到16億噸/年，約占當(dāng)前我國能源活動二氧化碳總排放量的19%。
著眼前瞻性，未來我國氫氣需求量增大的現(xiàn)狀，如何獲得氫氣同時減少能源消耗將是重大課題。
當(dāng)前，電解鹽水次氯酸鈉發(fā)生器以其安全、原料簡單易得，運行成本低廉，在水處理消毒應(yīng)用越來越廣泛，我們知道，電解鹽水產(chǎn)生次氯酸鈉溶液的同時，帶來副產(chǎn)物氫氣，給環(huán)境安全帶來風(fēng)險，氫氣處理得當(dāng)排放符合國家安全要求，是非常理想的消毒產(chǎn)品；生產(chǎn)1kg有效氯，產(chǎn)生0.35m3的氫氣，設(shè)備產(chǎn)量越大氫氣產(chǎn)量就越大，大量氫氣被稀釋釋放至大氣中浪費掉。
氯化系統(tǒng)工藝原理：
次氯酸鈉發(fā)生器是一種新型的用于現(xiàn)場生產(chǎn)次氯酸鈉溶液的設(shè)備，適用于各種需要采用含氯消毒的場合。
電解鹽水次氯酸鈉發(fā)生器的電解過程是一個電化學(xué)的反應(yīng)過程，原料：鹽+電+水，制成次氯酸鈉溶液品質(zhì)純凈。其工作原理是：氯化鈉溶液在一定的槽電壓作用下，在電解槽內(nèi)發(fā)生一系列電化學(xué)反應(yīng)，最終生成次氯酸鈉溶液。
電解池中的反應(yīng)：
(1) 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2
2 陽極反應(yīng)：2NaCl => 2Na+ + Cl2 + 2e-
2 陰極反應(yīng)：2H2O + 2e- => H2 + 2OH-
產(chǎn)生的氯氣與生成的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成次氯酸鈉溶液。
(2) Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2 極間反應(yīng)：2NaOH + Cl2 =>NaClO + NaCl + H2O
以上兩式得出：次氯酸鈉發(fā)生器電解主反應(yīng)：
(3) NaCL+ H2O = NaCLO + H2↑
2 總反應(yīng)： NaCl + H2O =>NaClO + H2
生成次氯酸鈉的過程同時產(chǎn)生相當(dāng)量的氫氣。按照此計算，每產(chǎn)生1克NaCLO約生成0.35升H2。
未來收集氫氣被收購，將是利國利民的好事；既能為水消毒得到廉價消毒產(chǎn)品，同時售賣氫氣獲得收益，將會為使用次氯酸鈉發(fā)生器的用戶帶來利好。
我們與國家能源集團新能源研究院共同研發(fā)的國際專利技術(shù)，“次氯酸鈉發(fā)生器氫氣回收裝置”，取得圓滿成功。
本“氫氣回收裝置”通過電解鹽水（或海水）產(chǎn)生的氫氣將通過特有的提純裝置將氫氣提純，其純度可達(dá)到99.99%。
電解制氯氫氣回收技術(shù)系統(tǒng)組成：
1. 成套系統(tǒng)組成
|
1
|
飽和鹽水制備模塊
|
7
|
次氯酸鈉存儲模塊
|
|
2
|
稀鹽水制備模塊
|
8
|
次氯酸鈉輸出模塊
|
|
3
|
電解反應(yīng)室
|
9
|
氫氣存儲模塊
|
|
4
|
電解電源模塊
|
10
|
氫氣輸出模塊
|
|
5
|
氣液分離模塊
|
11
|
成套控制系統(tǒng)
|
|
6
|
氫氣純化模塊
|
12
|
動力分配系統(tǒng)
|
2. 性能指標(biāo)
|
產(chǎn)生氧化劑流量：
|
1.50 m3/Hr 至 35.00 m3/Hr
|
|
產(chǎn)生氫氣純度：
|
99.99%
|
|
電耗：
|
0.24 Nm3 H2 + 1.50 m3氧化劑 / 5.5 kW.H AC
|
|
氫氣區(qū)域防爆等級：
|
Ex d IIC T4
|
3. 成套系統(tǒng)工藝流程
合作案例
濟南歐瑞實業(yè)有限公司
歡迎垂詢！技術(shù)研發(fā)部 2023年8月22日
