Elektwoliz dlo pou pwodui H2 ak O2
Anòd Titàn, pati kle yo nan idwojèn elektwolitik ak ekipman oksijèn, gen bon jan kalite ki estab, yo zanmitay anviwònman an epi yo pa gen okenn polisyon segondè, ki ba twòp potansyèl, bon efè ekonomize enèji, epi yo ka ekonomize 15-20% nan enèji. Gen plak, may, fòm tib, ak pati ki gen fòm espesyal.
1. Pwogrè rechèch sou pwodiksyon idwojèn pa elektwoliz dlo Pwodiksyon idwojèn pa elektwoliz dlo se yon mwayen enpòtan pou reyalize preparasyon endistriyèl ak pri ki ba nan H2, epi yo ka pwodwi pwodwi ak yon pite 99% a 99.9%. Chak ane, konsomasyon elektrisite peyi mwen an pou pwodiksyon idwojèn pa elektwoliz dlo rive nan plis pase (1.5 × 107) kW·h. Lè kouran pase ant elektwòd yo, idwojèn pwodui nan katod la, oksijèn pwodui nan anod la, epi dlo elektwolize [2]. Pati debaz nan ekipman pwodiksyon idwojèn elektwoliz dlo a se selil elektwolitik la, ak materyèl elektwòd la se kle nan selil elektwolitik la. Bon jan kalite a nan pèfòmans nan elektwòd lajman detèmine vòltaj selil la ak konsomasyon enèji nan elektwoliz dlo, ak dirèkteman afekte pri a. Efikasite bay elektrisite pou dekonpoze dlo pou pwodwi idwojèn se jeneralman 75% a 85%. Pwosesis la se senp ak polisyon-gratis, men konsomasyon pouvwa a se gwo, kidonk aplikasyon li yo sijè a sèten restriksyon. Elektwoliz dlo a te pote soti nan yon selil elektwolitik, ki plen ak elektwolit epi divize an yon chanm anod ak yon chanm katod pa yon dyafram. Elektwòd yo mete nan chak chanm. Piske dlo gen konduktiviti ki ba anpil, yo itilize yon solisyon akeuz (konsantrasyon apeprè 15%) ak elektwolit. Lè aktyèl la pase ant elektwòd yo nan yon sèten vòltaj, idwojèn pwodui nan katod la ak oksijèn pwodui nan anod la, kidonk reyalize elektwoliz dlo. Teyorikman, metal platinum yo se metal ki pi ideyal pou elektwòd elektwoliz dlo, men nan pratik, elektwòd fè nikèl-plake yo souvan itilize diminye ekipman ak depans pwodiksyon. Lè dlo elektwolize, fòmil reyaksyon elektwòd la se jan sa a [3]. Nan solisyon asid, reyaksyon katòd: 4H++4e=2H2∏{=0V Anòd reyaksyon: 2H2O =4H++O2+4e∏ =1.23V Nan solisyon alkalin, reyaksyon katod: 4H2O +4e=2H{2+4OH∏{=-0.828V Anòd reyaksyon: 4OH-=2 H2O+O2+4e∏=0.401V Jan nou ka wè nan fòmil ki anwo a, reyaksyon jeneral elektwoliz dlo a se jan sa a, kit se nan solisyon asid oswa alkalin. 2H2O=2H{2+O2 Voltaj dekonpozisyon teyorik dlo a pa gen anyen fè ak valè pH la, kidonk solisyon asid oswa alkalin yo ka itilize kòm elektwolit. Sepandan, nan pèspektiv nan estrikti selil elektwolitik ak seleksyon materyèl, itilizasyon solisyon asid gen tandans fè divès kalite defo. Se poutèt sa, solisyon alkalin yo kounye a yo itilize nan endistri.
(1) Teknoloji tradisyonèl elèktroliz alkalin Elektwoliz dlo alkalin se kounye a yon metòd komen ak matirite pou prepare idwojèn. Metòd sa a pa mande pou ekipman segondè, epi envestisman an se sitou konsantre nan ekipman an; idwojèn pwodwi a se pite segondè, men efikasite a pa trè wo. Pwosesis la tou relativman zanmitay anviwònman an ak polisyon-gratis, men li konsome yon anpil nan elektrisite ak Se poutèt sa sijè a sèten limit. Presyon nan elektwoliz dlo nan endistri se jeneralman ant 1.65 ak 2.2 V. Lavi sa a ki sèvis nan materyèl la elektwòd ak konsomasyon nan enèji nan elektwoliz dlo yo se faktè kle nan evalye bon jan kalite a nan materyèl alkalin elektwoliz dlo. Lè dansite aktyèl la pa gwo, faktè prensipal la enfliyanse se overpotential la; lè dansite aktyèl la ogmante, gout nan vòltaj overpotential ak rezistans vin faktè prensipal yo nan konsomasyon enèji. Nan aplikasyon pratik, elektwòd endistriyèl yo ta dwe gen karakteristik sa yo [3]: (1) gwo sifas; (2) konduktivite segondè; (3) bon aktivite elektwokatalitik; (4) estabilite alontèm mekanik ak chimik; (5) ti presipitasyon ti wonn; (6) segondè selektivite; (7) fasil pou jwenn ak pri ki ba; (8) sekirite. Elektwoliz dlo souvan mande pou yon pi gwo dansite aktyèl (pi wo pase 4000 A/m2), kidonk pwen 2 ak 4 yo pi enpòtan. Paske konduktiviti segondè ka diminye pèt enèji ki te koze pa polarizasyon ohmik, gwo estabilite asire lavi sa a ki long nan materyèl elektwòd. 1 ak 3 yo se kondisyon pou diminye twòp potansyèl idwojèn ak evolisyon oksijèn, epi yo se endikatè enpòtan tou pou evalye pèfòmans elektwòd.
(2) Solid polymère elektwolit SPE dlo elektwoliz teknoloji Depi elektwolizè a ak likid kòm elektwolit gen efikasite ki ba, se enkonvenyan pou avanse pou pi, epi souvan mande pou antretyen, moun ap aktivman chèche nouvo elektwolit, ki te pouse devlopman ak rechèch aplikasyon nan polymère solid. elektwolit (SPE), konnen tou kòm manbràn echanj pwoton (PEM). Kounye a, elektwolizè a sèvi ak manbràn solid Nafion perfluorosulfonic asid kòm elektwolit. Elektwòd la sèvi ak metal presye oswa oksid yo ak pèfòmans katalitik segondè, ki fè yo nan fòm poud ak gwo sifas espesifik, epi yo estokaj ak bourade sou tou de bò manbràn Nafion lè l sèvi avèk Tflon yo fòme yon konbinezon ki estab nan manbràn ak elektwòd.
(3) Pwosesis elektwoliz vapè wo-tanperati Yon lòt metòd pou pwodui idwojèn pa elektwoliz dlo se elektwoliz vapè wo-tanperati. Sa a se yon metòd ki sòti nan selil gaz solid oksid. Chanm elektwoliz la jeneralman itilize Y2O3-ZrO2 estabilize kòm elektwolit la. Pi wo tanperati a, pi ba rezistans a. Sepandan, nan pèspektiv nan rezistans chalè nan materyèl la, limit tanperati anwo a se de preferans 1000 degre. Anjeneral, yo itilize yon kò melanje sintered nan nikèl ak seramik kòm katod a, epi yo itilize yon oksid kondiktè kalsyòm Titàn kòm anod la.
2. Devlopman pwodiksyon idwojèn byolojik Sijè itilizasyon mikwo-òganis pou pwodui idwojèn te etidye depi plizyè dizèn ane. Nan ane 1930 yo, yo te rapòte premye rapò sou fèmantasyon nwa bakteri pou pwodui idwojèn. Imedyatman, an 1942, Gaffron ak Rubin te rapòte ke alg vèt te itilize enèji limyè pou pwodui idwojèn, epi an 1949, Gest ak Kamen te dekouvri bakteri fototrofik ki pwodui idwojèn. Spruit te konfime an 1958 ke alg ka pwodui idwojèn atravè fotoliz dirèk san yo pa bezwen fiksasyon gaz kabonik. Rechèch Healy (1970) te montre ke lè entansite limyè a twò wo, pwosesis pwodiksyon idwojèn Chlamydomonas moewsuii pral anpeche akòz pwodiksyon oksijèn. Pandan kriz enèji nan ane 1970 yo, yo te fè anpil rechèch sou pwodiksyon bioidwojèn atravè mond lan. Thauer te fè remake nan 1976 ke fèmantasyon nwa te difisil pou aplike nan pwodiksyon aktyèl paske li te kapab sèlman pwodwi 4 mol idwojèn ak 2 mol asid acetic soti nan 1 mol glikoz nan pi plis. Bakteri fototwofik ka konplètman konvèti substrats tankou asid òganik nan idwojèn, kidonk depi lè sa a, rechèch sou pwodiksyon bioidwojèn te fondamantalman konsantre sou fotofermentasyon. Nan kòmansman ane 1980 yo, sipò pou enèji renouvlab nan pwogram rechèch ak devlopman (R&D) atravè mond lan piti piti diminye. Nan kòmansman ane 1990 yo, pwoblèm anviwonmantal yo te vin pi grav, epi atansyon moun yo te konsantre sou enèji altènatif. Ak sipò nan pwodiksyon biohydrogen R&D nan Almay, Japon, ak Etazini yo, jaden an nan alg lè l sèvi avèk enèji limyè yo pwodwi idwojèn nan dlo te lajman etidye. Sepandan, efikasite konvèsyon enèji solè an jeneral nan pwosesis sa a toujou trè ba. Nan lòt men an, fèmantasyon nwa ak bakteri fototrofik ka pwodwi idwojèn soti nan substra ki ba pri oswa fatra òganik. Piske li ka tou de pwodui enèji pwòp ak trete dechè òganik, gouvènman Etazini ak Japonè yo te sipòte plizyè pwogram rechèch alontèm. Li espere ke aplikasyon an pratik nan teknoloji pwodiksyon biohydrogen yo pral reyalize nan mitan an nan 21yèm syèk la. Li te gen plis pase mwatye yon syèk depi dekouvèt pwodiksyon idwojèn mikwòb, men pwodiksyon biohydrogen pa te aplike nan pratik. Anpil pwoblèm teknik, tankou tès depistaj mikwo-òganis, konsepsyon réacteurs, ak optimize kondisyon fonksyònman yo, rete yo dwe rezoud, ak pri teknoloji sa a te resevwa tou atansyon. Ekonomikman pale, teknoloji pwodiksyon biohydrogen pa ka fè konpetisyon ak teknoloji pwodiksyon idwojèn chimik tradisyonèl nan fiti prè. Sepandan, nan pèspektiv nan pwoteksyon anviwònman an, kandida yo pou pwodiksyon biohydrogen yo pral trè laj. Pwodiksyon bioidwojèn gen ladan: sistèm pwodiksyon bioidwojèn fotosentetik (ke yo rele tou sistèm pwodiksyon idwojèn dirèk biophotolysis); sistèm pwodiksyon bioidwojèn fotoliz (ki rele tou sistèm pwodiksyon idwojèn biophotolysis endirèk); fotosentetik eterotwofik bakteri dlo gaz konvèsyon reyaksyon idwojèn pwodiksyon sistèm; sistèm pwodiksyon bioidwojèn fotofermentasyon; sistèm pwodiksyon anaerobik fèmantasyon bioidwojèn (ki rele tou sistèm pwodiksyon bioidwojèn fèmantasyon nwa); fotosentèz-fèrmantasyon ibrid bioidwojèn pwodiksyon sistèm; in vitro hydrogenase biohydrogen pwodiksyon sistèm, elatriye Enèji idwojèn se yon sous enèji pwòp ak segondè valè kalorifik. Sèvi ak resous dlo renouvlab nan lanati pou pwodui idwojèn se san dout metòd pi pito pou limanite nan lavni.
Apre plis pase mwatye yon syèk nan rechèch, byenke pwodiksyon idwojèn elektwoliz dlo ak teknoloji pwodiksyon bio-idwojèn te fè gwo pwogrè, yo toujou fondamantalman nan etap devlopman epi yo poko mete nan itilizasyon pratik. Plizyè faktè restriksyon tankou efikasite konvèsyon enèji solè ki ba, gwo konsomasyon enèji nan pwodiksyon idwojèn elektwoliz dlo, anpèchman pwodwi, kondisyon fonksyònman, elatriye fè pousantaj pwodiksyon idwojèn nan sistèm pwodiksyon idwojèn ki deja egziste yo pa ase oswa pa ekonomik, ak anpil lòt bouche bezwen. yo dwe plis kraze nan. Yo nan lòd yo redwi plis depans pwodiksyon ak elaji efikasite pwodiksyon an, nou pral prepare pou operasyon komèsyal nan lavni.
Konpayi: Baoji dinamik komès co, Ltd
Peyi: Lachin
Ajoute: wout Baoti, Jintai, vil Baoji, Shaanxi, Lachin
Cel:+86 18391894207 (WHATSAPP)
Gmail:alisa@jmyunti.com
Sit entènèt: www.jm-titanium.com
