Generator vodika

Generatorji vodika uporabljajo elektrolitsko disociacijo vode za ustvarjanje stalne oskrbe z vodikom visoke čistosti. Čistost vode je pomembna za njihovo optimalno delovanje.

Izogibati se je treba naslednjim onesnaževalcem:
Ioni
Ioni, prisotni v vodi, lahko motijo ​​proces elektrolize in poškodujejo elektrokemične celice. Treba se jim je izogibati. Ionske izmenjevalne smole in/ali tehnologije reverzne osmoze lahko odstranijo večino ionov, prisotnih v vodi iz pipe, zaradi česar je voda primerna za to uporabo.

delci
Delci se lahko nalagajo na linijah in membranah, poškodujejo elektrokemične celice in motijo ​​delovanje instrumenta.

Organske
Visoke obremenitve organskih snovi lahko potencialno ustvarijo usedline na površini elektrod ali tvorijo oblogo na membranah in tako vplivajo na lokalni tok. Poleg tega lahko bakterije uporabljajo organske spojine kot hranila, zato jih je treba omejiti na minimum.

Bakterije
Raven bakterij mora biti čim manjša, da se prepreči nastajanje biofilma v instrumentu. ravni bakterij je mogoče zmanjšati z nadzorom ravni organskih snovi, prisotnih v vodi. Lahko se uporabi tudi filtracija.

Uporabniki vodikovih generatorjev bi morali upoštevati priporočila proizvajalca glede kakovosti vode, zahtevane za njihove instrumente. Kakovost vode je pomembna za optimalno delovanje generatorjev vodika in nekateri instrumenti imajo vgrajene merilnike upornosti ali prevodnosti, ki pomagajo preprečiti poškodbe instrumenta zaradi neustrezne kakovosti vode. Običajno se priporoča sveže prečiščena voda z upornostjo 1 MΩ.cm ali več.

Proizvodnja vodika preko vodikovih generatorjev se pojavlja kot ena ključnih možnosti shranjevanja energije iz vode in fosilnih goriv. Vodikov plin se zdaj uporablja v nekaj vozilih kot gorivo, ki ne onesnažuje okolja, pri čemer se plin proizvaja iz vode, stranski produkt njegovega zgorevanja pa je voda. Tako bo verjetno imela proizvodnja vodika pomembno vlogo pri reševanju kritičnih energetskih izzivov.
Zdaj se ta tehnologija uporablja tudi v različnih aplikacijah, kot so gorivne celice, kemična predelava, rafiniranje, pridobivanje nafte in tako naprej.

Nenehne raziskave in razvoj so omogočili inovacije vodikovih generatorjev, ki so varnejši, okolju prijaznejši, učinkovitejši in stroškovno učinkovitejši načini za proizvodnjo vodikovega plina na zahtevo kot visokotlačne jeklenke za končne aplikacije.

Glavni sestavni del generatorja vodika je elektrolizna celica, ki vključuje dve elektrodi, tj. anodo in katodo. Obe elektrodi sta ločeni z ionsko izmenjevalno membrano. Za izvedbo procesa elektrolize se na elektrodah uporablja platinasti katalizator. Tekoči amoniak je surovina, ki se uporablja v generatorju vodika. Po uparjenju se aktivirani nikelj katalizator namesti v kotel za razgradnjo. Ko je izmenjava toplote opravljena, se razpadli plin ohladi, plin amoniak se pridobi iz toplote in vstopi v kotel za razgradnjo za razgradnjo. Ustvarja se mešani plin, ki običajno vstopi v sistem za čiščenje plina, da se znebi vlage in drugih nečistoč. Na ta način nastane vodik.

Čeprav je shranjevanje vodikove energije zaradi večje gostote dražje od fosilnih goriv, ​​naraščanje ozaveščenosti ljudi po vsem svetu o okolju prijaznih in brezemisijskih vozilih povečuje povpraševanje po vodiku. Azijsko-pacifiška regija ima trenutno največji tržni delež, kar je posledica številnih dejavnikov, kot so porast povpraševanja po gorivnih celicah v avtomobilski industriji, povečanje povpraševanja po različnih gnojilih iz amoniaka in drugo.

Tudi začasno zaprtje proizvodnih obratov je do neke mere zaviralo rast trga generatorjev vodika. Po drugi strani pa je povpraševanje po neprekinjeni energiji v bolnišnicah, zlasti v začetnem obdobju pandemije, spodbudilo povpraševanje po vodikovih gorivnih celicah, kar je pozitivno vplivalo na trg generatorjev vodika.

Poleg tega zahteve po številnih kemičnih surovinah v več panogah zagotavljajo donosne priložnosti za rast industrije generatorjev vodika. Hiter razvoj tehnologij in električne učinkovitosti vodikovih generatorjev bo v bližnji prihodnosti prinesel velike možnosti in eksponentno rast trga

Generator vodika je naprava, ki se uporablja za ustvarjanje vodikovega plina (H2), njegov princip delovanja pa temelji na reakciji elektrolitske vode. Sledi princip delovanja in funkcija generatorja vodika:

Načelo delovanja
Načelo delovanja generatorja vodika v glavnem vključuje reakcijo elektrolize vode. Običajno je voda (H2O) sestavljena iz vodika (H2) in kisika (O2), pri procesu elektrolize pa se voda razgradi na vodik in kisik. Specifična reakcijska enačba je naslednja:

2H2O (liquid) ->2H2 (plin)+O2 (plin)
V generatorju vodika se običajno uporablja elektrolitska celica, ki vključuje dve elektrodi: anodo in katodo. Ti dve elektrodi sta potopljeni v raztopino elektrolita, običajno alkalno (kot je natrijev hidroksid) ali kislo (kot je žveplova kislina) raztopino.
Ko je zunanji vir napajanja (običajno vir enosmernega toka) priključen na elektrode elektrolitske celice, pride do naslednjih dveh reakcij:

Na katodi molekule vode (H2O) prejmejo elektrone in se reducirajo v vodikov plin (H2).
2H2O (liquid)+2 electrons ->H2 (plin)+2 hidroksidni ioni (2OH -)
Na anodi molekule vode izgubijo elektrone in sprosti se kisik (O2):
2H2O (liquid) ->O2 (plin)+4 vodikovi ioni (4H+)+4 elektroni
Te reakcije razgradijo vodo na vodik in kisik, ki se odvajata iz izhoda plina v elektrolizni celici, medtem ko se kisik izpušča iz izhoda plina v elektrolizni celici.

funkcija
Glavna funkcija generatorja vodika je ustvarjanje vodikovega plina visoke čistosti. Ima široko paleto aplikacij v različnih laboratorijih in industrijskih aplikacijah, vključno, vendar ne omejeno na:
Laboratorijske aplikacije: Uporablja se za kemijske poskuse v laboratoriju, pripravo vzorcev in kot redukcijsko sredstvo v reakcijski komori.

Industrijske aplikacije: Uporablja se v industrijskih procesih, kot je varjenje kovin, proizvodnja polprevodnikov, kemična proizvodnja itd. Vodik se uporablja tudi kot gorivo za gorivne celice in vozila na vodik.

Shranjevanje energije: vodik velja za eno od oblik shranjevanja obnovljive energije, generatorji vodika pa se uporabljajo za pretvorbo električne energije v vodik za proizvodnjo električne energije, ko je to potrebno.

Laboratorij in raziskave: Na laboratorijskem in raziskovalnem področju se vodik lahko uporablja za preučevanje kemijskih lastnosti vodika, tehnologije vodikove energije in sorodnih področij raziskav.

Vlažnost
Generatorji vodika se za proizvodnjo vodika zanašajo na vodo in elektriko. Generator vodika uporablja elektriko za ločevanje kisika in vodika ter nato oddaja kisik na eni strani in vodik na drugi strani.
Ker uporablja vodo, je v generatorju veliko vlage, kar je lahko vir hrupa med raziskavami in razvojem, kar je ena od ovir, ki smo jih morali premagati.
Generator vodika ima dva stolpca absorbirajočega materiala, ki zmanjšata vlago. Vlažnost je zelo nizka, a ker so naši senzorji zelo občutljivi na ravni vlažnosti, smo potrebovali način, kako to raven še bolj znižati.
To vprašanje smo izpostavili med konferenco in eno od spoznanj, ki smo jih zbrali, je bilo, da je mogoče uporabiti več teh lovilcev vlage. Zanimivo je, da je te stebre mogoče posušiti in ponovno uporabiti, če ste prepričani, da jih lahko dovolj dobro zaprete, da ne pride do puščanja.

Pritisk
Pri rokovanju z generatorjem vodika je bilo za nas pomembno tudi, da smo izvedeli, da specifični generator vodika, ki smo ga uporabljali, prenese pritisk do 5 barov. Ena od naših potreb je napolniti majhne jeklenke s H2 pri tlaku, ki je višji od atmosferskega. Da bi napolnili te jeklenke, potrebujemo vir H2 z višjim tlakom od ciljnega tlaka.

Tok
Izvedeli smo, da je za določen model generatorja vodika, ki ga uporabljamo, predvidena uporaba del GC, kjer se vodik uporablja kot nosilec plina. Ker GC zahteva nižje pretoke, generator ni mogel obvladati pretoka, ki smo ga vnesli, in zato je predstavljal težave.
Manjši pretok je varnejši za uporabo. Generator H2 ima vzpostavljene tudi zaščitne protokole, ki samodejno preverjajo, ali pride do porabe vodika (na podlagi določenega upora pretoka), tako da se vodik ne razširi po laboratoriju.

Izdelki se prodajajo v vseh regijah Kitajske in izvažajo v države po vsem svetu. Prodane so bile v več kot 20 državah in regijah, vključno z Združenimi državami, Nemčijo, Marokom, Kenijo, Savdsko Arabijo, Vietnamom, Alžirijo, Indijo, Tanzanijo in Tajvanom. Uspešno je zagotovil dobro znana podjetja, kot so China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group in druga znana podjetja. Obstaja veliko postaj za hidrogeniranje zelenega vodika, kot so Wulanchabu, Haikou, Hainan, Hainan Haikou, Yunnan Kunming itd., ki zagotavljajo zelene projekte in projekte za proizvodnjo vodika.