碱水制氢生产工艺
电解水制氢的原理
电解水制氢的原理一、氢气的工业制法在工业上通常采用如下几种方法制取氢气：一是将水蒸气通过灼热的焦炭（称为碳还原法），得到纯度为75%左右的氢气；二是将水蒸气通过灼热的铁，得到纯度在97%以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，得到的氢气纯度也较低；第四种方法就是电解水法，制得的氢气纯度可高达99%以上，这是工业上制备氢气的一种重要方法。
在电解氢氧化钠（钾）溶液时，阳极上放出氧气，阴极上放出氢气。
电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时，也可得到氢气。
对用于冷却发电机的氢气的纯度要求较高，因此，都是采用电解水的方法制得。
二、电解水制氢原理所谓电解就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质分解成新物质的过程。
1、电解水原理在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。
例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。
在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。
氢氧化钾等电解质不会被电解，现以氢氧化钾为例说明：（1）氢氧化钾是强电解质，溶于水后即发生如下电离过程：于是，水溶液中就产生了大量的K+和OH-。
（2）金属离子在水溶液中的活泼性不同，可按活泼性大小顺序排列如下：K＞Na＞Mg＞Al＞Mn＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Au在上面的排列中，前面的金属比后面的活泼。
（3）在金属活泼性顺序中，越活泼的金属越容易失去电子，否则反之。
从电化学理论上看，容易得到电子的金属离子的电极电位高，而排在活泼性大小顺序前的金属离子，由于其电极电位低而难以得到电子变成原子。
H+的电极电位=-1.71V，而K+的电极电位=-2.66V，所以，在水溶液中同时存在H+和K+时，H+将在阴极上首先得到电子而变成氢气，而K+则仍将留在溶液中。
（4）水是一种弱电解质，难以电离。
电解水制氢
电解水制氢在工业上通常采用如下几种方法制取氢气：一是将水蒸气通过灼热的焦炭（称为碳还原法），得到纯度为75%左右的氢气；二是将水蒸气通过灼热的铁，得到纯度在97%以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，得到的氢气纯度也较低；第四种方法就是电解水法，制得的氢气纯度可高达99%以上，这是工业上制备氢气的一种重要方法。
在电解氢氧化钠（钾）溶液时，阳极上放出氧气，阴极上放出氢气。
电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时，也可得到氢气。
对用于冷却发电机的氢气的纯度要求较高，因此，都是采用电解水的方法制得。
一、电解水制氢原理所谓电解就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质分解成新物质的过程。
1、电解水原理在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。
例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。
在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。
氢氧化钾等电解质不会被电解，现以氢氧化钾为例说明：（1）氢氧化钾是强电解质，溶于水后即发生如下电离过程：于是，水溶液中就产生了大量的K+和OH-。
（2）金属离子在水溶液中的活泼性不同，可按活泼性大小顺序排列如下：K＞Na＞Mg＞Al＞Mn＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Au在上面的排列中，前面的金属比后面的活泼。
（3）在金属活泼性顺序中，越活泼的金属越容易失去电子，否则反之。
从电化学理论上看，容易得到电子的金属离子的电极电位高，而排在活泼性大小顺序前的金属离子，由于其电极电位低而难以得到电子变成原子。
H+的电极电位=-1.71V，而K+的电极电位=-2.66V，所以，在水溶液中同时存在H+和K+时，H+将在阴极上首先得到电子而变成氢气，而K+则仍将留在溶液中。
（4）水是一种弱电解质，难以电离。
烧碱生产工艺详解
烧碱生产工艺详解我国烧碱（氢氧化钠）行业起源于1929年上海天元电化厂的成立，烧碱生产工艺包括苛化法和电解法两种。
其中，苛化法即纯碱苛化法，电解法又可分为水银法、隔膜法、离子交换膜法。
目前，离子交换膜电解法是烧碱行业主流的生产工艺。
起初苛化法在国内的应用较为广泛，但是2000年以后，电解法逐步取代苛化法成为主要的生产方法。
目前，国内在产的烧碱企业都使用离子交换膜电解法。
一、烧碱苛化法生产工艺苛化法制烧碱以纯碱为原料，主要依靠天然碱矿资源，生产成本较低，经济效益高。
不过，由于我国碱矿资源有限、苛化法产量较小，国家政策予以限制，2000年前后，我国企业全面淘汰该生产工艺。
苛化法生产工艺并不复杂，其反应式为Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。
苛化法主要有三个生产步骤：第一步是苛化，第二步是蒸发，第三步是盐析。
在苛化阶段，苛化槽中需配置纯碱溶液，加入生石灰，不断搅拌发生苛化反应，而后过滤得到清卤液。
在蒸发阶段，制作合格的清卤液依次进行中浓蒸发和高浓蒸发，去除硫酸钠、碳酸钠和氯化钠杂质，获得高浓度氢氧化钠。
在盐析阶段，高浓液进一步析出晶体、过滤，送入冷析桶，达标后的产品用间歇沉淀槽进行沉淀，即可得到片碱。
二、烧碱电解法生产工艺根据电解槽结构、电极材料和隔膜材料的不同，电解法可以分为水银法、隔膜法和离子交换膜法。
目前，离子交换膜电解法是我国烧碱生产的主流工艺，其化学反应式是2NaCl+2H2O = 2NaOH+Cl2↑+H2↑。
1、水银电解法水银电解法是通过生产钠汞齐来使氯气分开，得到烧碱的方法。
其电解槽由电解室和解汞室组成，该工艺的优点是电解槽流出溶液产物中氢氧化钠浓度较高，其质量分数可高达50%，无需蒸发增浓；产品质量高，含盐低，但是由于该工艺能耗高，且水银是有害物质，该工艺目前已基本被淘汰。
2、隔膜电解法隔膜电解法是利用多孔渗透性的石棉隔膜作为隔层，以石墨为阳极、铁为阴极，把阳极产生的氯气与阴极产生的氢氧化钠和氢气分开，获得烧碱的一种方法。
电解水制氢工艺描述
电解水制氢工艺描述电解水生产氢气氧气是一个比较成熟的工艺。
其主要组成部分有：电解槽、气水分离罐、加碱罐、洗涤罐、脱水罐、缓冲罐、冷却水箱等，电气、仪表及配套的设备元器件主要有：直流电解电源（简称电解电源）、电源冷却循环泵（简称电源冷却泵或电源泵）、电解液循环泵（简称循环泵）、电解系统冷却循环泵（简称电解冷却泵或冷却泵）、补水泵、电磁阀、压力变送器、温度变送器、差压变送器、流量计、压力表、减压阀、回火防止器、纯净水生产装置等。
电解水制氢工艺流程示意图见图1。
图1 电解水制氢工艺流程示意图压力的单位为Mpa，小数点后面保留3位。
差压的单位为kPa，小数点后面保留2位,流量单位为m3/h，小数点后面保留2位。
温度的单位为°C，小数点后面保留1位,累计流量的单位为m3，小数点后面保留1位，累计工作时间的单位为h，小数点后面保留1位。
所有的电磁阀均为电开阀，通电开启，断电关闭。
一、电解电源DDY、电源冷却泵DLB、循环泵XHB及冷却泵LQB控制表1 电解系统与冷却系统对应输入输出关系表1、氢气压力PH 由压力变送器PT101变送为4~20mA直流信号，根据氢气压力PH控制电解电源DDY（电解电源DDY由一个开关量信号控制运行与停止）、电源冷却泵DLB和循环泵XHB（电源冷却泵DLB和循环泵XHB与电解电源DDY同步受氢气压力PH控制）的通断，氢气压力可以在触摸屏上设置：○1氢气压力上限设定值（简称压力设定上限）PHH的设置范围0~3.00Mpa（参考值0.40Mpa）；○2氢气压力下限设定值（简称压力设定下限）PHL的设置范围0~3.00MPa（参考值0.35Mpa）。
参考值就是第一次开机设置时（或者长时间断电数据丢失时）推荐使用的数值。
○3当氢气压力PH 高于压力设定上限PHH，PH＞PHH，DO1输出为OFF,电解电源DDY、电源泵DLB和循环泵XHB停止运行；○4氢气压力PH 低于压力设定下限PHL，PH＜PHL， DO1输出为ON,电解电源DDY、电源泵DLB和循环泵XHB通电运行。
水电解制氢工序操作规程
水电解制氢工序操作规程编制：审核：批准：生效日期：2013年10 月目录第一节生产的目的及工作原理一、生产的目的二、工作原理（一）电解工作原理..........................................（二）纯化工作原理..........................................第二节质量标准及技术参数一、原料质量标准（一）脱盐水质要求：........................................（二）氢氧化钾..............................................（三）冷却水................................................（四）电源..................................................（五）氮气..................................................（六）仪表气源..............................................二、工艺及设备技术参数（一）电解槽工艺技术参数....................................（二）纯化装置工艺技术参数..................................三、产品质量标准错误!未定义书签。
第三节工艺流程简介一、制氢装置工艺流程简介（一）碱液循环系统..........................................（二）氢气系统..............................................（三）氧气系统..............................................（四）原料水补充系统........................................（五）冷却水系统............................................（六）充氮和氮气吹扫系统....................................（七）排污系统（八）整流系统（九）控制系统二、纯化系统工艺流程简介（一）工艺流程简图..........................................（二）工艺流程解释..........................................第四节电解液配置岗位操作法一、制氢系统的操作（一）开车前的准备（二）、电解液的配制（三）稀碱运行（1#电解槽为例，其它电解槽运行同1#电解槽）（四）浓碱运行（以1#电解槽为例，其他电解槽运行同1#）（五）自控部分的调试（六）装置正常运行工作（七）停车操作（八）应急停车操作（九）常见故障及排除方法三、纯化系统的操作（一）开车前的检查与准备（二）气密性试验（包括氢气储罐及缓冲罐）（三）、开车操作步骤（四）装置正常运行工作（五）、停车操作（六）生产中常见事故及处理第五节事故应急处置程序与处置措施一、触电急救（一）发现触电后，应迅速使触电者脱离电源。
(完整word版)电解水制氢
电解水制氢在工业上通常采用如下几种方法制取氢气：一是将水蒸气通过灼热的焦炭（称为碳还原法），得到纯度为75%左右的氢气；二是将水蒸气通过灼热的铁，得到纯度在97%以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，得到的氢气纯度也较低；第四种方法就是电解水法，制得的氢气纯度可高达99%以上，这是工业上制备氢气的一种重要方法。
在电解氢氧化钠（钾）溶液时，阳极上放出氧气，阴极上放出氢气。
电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时，也可得到氢气。
对用于冷却发电机的氢气的纯度要求较高，因此，都是采用电解水的方法制得。
一、电解水制氢原理所谓电解就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质分解成新物质的过程。
1、电解水原理在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。
例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。
在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。
氢氧化钾等电解质不会被电解，现以氢氧化钾为例说明：（1）氢氧化钾是强电解质，溶于水后即发生如下电离过程：于是，水溶液中就产生了大量的K+和OH-。
（2）金属离子在水溶液中的活泼性不同，可按活泼性大小顺序排列如下：K＞Na＞Mg＞Al＞Mn＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Au在上面的排列中，前面的金属比后面的活泼。
（3）在金属活泼性顺序中，越活泼的金属越容易失去电子，否则反之。
从电化学理论上看，容易得到电子的金属离子的电极电位高，而排在活泼性大小顺序前的金属离子，由于其电极电位低而难以得到电子变成原子。
H+的电极电位=-1.71V，而K+的电极电位=-2.66V，所以，在水溶液中同时存在H+和K+时，H+将在阴极上首先得到电子而变成氢气，而K+则仍将留在溶液中。
（4）水是一种弱电解质，难以电离。
(完整word版)电解水制氢的原理
电解水制氢的原理一、氢气的工业制法在工业上通常采用如下几种方法制取氢气：一是将水蒸气通过灼热的焦炭（称为碳还原法），得到纯度为75%左右的氢气；二是将水蒸气通过灼热的铁，得到纯度在97%以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，得到的氢气纯度也较低；第四种方法就是电解水法，制得的氢气纯度可高达99%以上，这是工业上制备氢气的一种重要方法。
在电解氢氧化钠（钾）溶液时，阳极上放出氧气，阴极上放出氢气。
电解氯化钠水溶液制造氢氧化钠时，也可得到氢气。
对用于冷却发电机的氢气的纯度要求较高，因此，都是采用电解水的方法制得。
二、电解水制氢原理所谓电解就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质分解成新物质的过程。
1、电解水原理在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。
例如硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等均属于这类电解质。
在电解水时，由于纯水的电离度很小，导电能力低，属于典型的弱电解质，所以需要加入前述电解质，以增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气。
氢氧化钾等电解质不会被电解，现以氢氧化钾为例说明：（1）氢氧化钾是强电解质，溶于水后即发生如下电离过程：于是，水溶液中就产生了大量的K+和OH-。
（2）金属离子在水溶液中的活泼性不同，可按活泼性大小顺序排列如下：K＞Na＞Mg＞Al＞Mn＞Zn＞Fe＞Ni＞Sn＞Pb＞H＞Cu＞Hg＞Ag＞Au在上面的排列中，前面的金属比后面的活泼。
（3）在金属活泼性顺序中，越活泼的金属越容易失去电子，否则反之。
从电化学理论上看，容易得到电子的金属离子的电极电位高，而排在活泼性大小顺序前的金属离子，由于其电极电位低而难以得到电子变成原子。
H+的电极电位=-1.71V，而K+的电极电位=-2.66V，所以，在水溶液中同时存在H+和K+时，H+将在阴极上首先得到电子而变成氢气，而K+则仍将留在溶液中。
（4）水是一种弱电解质，难以电离。
碱水制氢控制系统方法与流程
碱水制氢控制系统方法与流程
碱水制氢控制系统方法主要包括以下步骤：
1. 电解槽：电解槽是碱水制氢系统的核心部分，包括数十个甚至上百个电解小室，每个电解小室由螺杆和端板压在一起形成圆柱状或正方形，电解小室以相邻的2个极板为分界，包括正负双极板、阳极电极、隔膜、密封垫圈、阴极电极6个部分。
2. 控制系统：控制系统是用来实时监测装置内温度、压力、流量、气体纯度等参数的，包括制氢控制系统和PLC控制柜。
3. 辅助系统：辅助系统包括电源供应系统、气液分离系统、纯化系统、碱液系统、补水系统、冷却干燥系统及附属系统等8大系统。
其中，电源供应系统将交流电转化为稳定的直流电源；气液分离系统将氢气和氧气分别与碱液进行分离；纯化系统对气体进行提纯；碱液系统保证碱液的稳定、连续供给；补水系统保证水源的稳定、连续供给。
4. 温度控制系统：该系统包含纯水箱、电解水制氢系统、氢气储罐，纯水箱设置在电解水制氢系统上游管路上，电解水制氢系统下游管路上设置氢气储罐。
温度控制系统还包括热源控制系统和冷源控制系统，这两个系统与出口管路和入口管路相连，用于控制电解过程中所需的温度。
具体的碱水制氢控制系统方法需要综合考虑设备选型、工艺流程以及操作条件等多个因素，建议咨询化学工程专家或查阅相关文献资料。
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碱水制氢生产工艺
碱水制氢是一种常见的制氢生产工艺，它通过碱性溶液电解水分解产生氢气和氧气。
这种工艺具有简单、易操作、安全可靠的优点，在工业中得到了广泛应用。
碱水制氢的主要设备包括电解槽、阳极、阴极、电源等。
电解槽是制氢过程中最重要的设备，它通常由一对金属板组成，其中一块为阳极，另一块为阴极。
阳极和阴极之间通过电源接通电流，将碱性溶液进行电解。
在碱水制氢的过程中，碱性溶液起到电导作用，通过溶液中的电离反应来传递电子。
在阴极处，水分子接受电子，并与碱性溶液中的氢离子结合，生成氢气。
而在阳极处，水分子失去电子，并与碱性溶液中的氧离子结合，生成氧气。
整个过程可表述为：
2H2O + 2e- -> H2 + 2OH- （阴极反应）
2H2O -> O2 + 4H+ + 4e- （阳极反应）
这样，通过电解水的方式，我们可以得到高纯度的氢气和氧气。
制氢设备中的电源一般采用直流电源，控制电解槽中的电流和电压，保证反应的进行和稳定性。
而碱性溶液主要采用氢氧化钾或氢氧化钠溶液，通过调节溶液的浓度和温度，可以控制反应速率和产气效率。
碱水制氢工艺具有许多优点。
首先，该工艺所需设备简单、容易制造和维修，成本相对较低。
其次，碱性溶液作为电解液具
有良好的电导性能，可高效地传递电子。
此外，碱性溶液可重复使用，减少对环境的污染。
最后，碱水制氢的反应较为稳定，操作相对安全可靠。
然而，碱水制氢也存在一些问题。
首先，由于反应中生成的氢气和氧气都是混合在一起的，需要进一步进行分离和纯化，才能得到所需的高纯度氢气。
其次，制氢过程需要较高的能量消耗，电解水的能量效率较低。
此外，由于碱性溶液具有腐蚀性，对设备的材料和密封性要求较高。
综上所述，碱水制氢是一种简单、易操作、安全可靠的制氢生产工艺。
通过电解碱性溶液，我们可以得到高纯度的氢气和氧气。
尽管碱水制氢存在一些问题，但在工业中得到了广泛应用，为各行业提供了重要的氢气资源。
随着科技的发展和工艺的改进，碱水制氢工艺将继续得到优化和改进，为氢能产业的发展做出更大的贡献。