Что такое оборудование для производства водорода?

Что такое оборудование для производства водорода?

Оборудование для производства водорода — это устройство, которое может производить водород.

Водород — это элемент, который в изобилии присутствует в земле, и это легкий, бесцветный, не имеющий запаха газ. Водород часто производится из воды и привлекает внимание как экологически чистый источник энергии. Оборудование для производства водорода — это технология, разработанная для эффективного производства этого водорода.

Существует два основных метода производства: первый — паровая конверсия сжиженного нефтяного газа и других материалов. Первый — паровая конверсия сжиженного нефтяного газа и т. д. Ископаемое топливо, такое как лигнит, и углеводороды, такие как метан, также могут использоваться в качестве сырья, но сжиженный нефтяной газ используется в качестве сырья для оборудования для производства водорода при практическом использовании.

Второй — электролиз воды, который производится путем электролиза щелочной воды. Для придания воде щелочности обычно добавляют гидроксид калия и гидроксид натрия.

Применение оборудования для производства водорода

Водород, полученный с помощью оборудования для производства водорода, используется в различных областях. Основные области применения следующие

1. Топливные элементы

Топливные элементы, которые вырабатывают электричество посредством химической реакции между водородом и кислородом, используются в широком спектре областей, включая производство электроэнергии для автомобилей и домохозяйств. Системы когенерации для домашнего использования, такие как ENEFARM, используют водород в качестве топлива, а электричество вырабатывается топливными элементами.

Для производства водорода, топлива для этой системы когенерации, водород производится путем паровой конверсии из городского газа в оборудовании.

2. Промышленное применение

Водород используется в качестве сырья и восстановителя в химической и сталелитейной промышленности. Оборудование для производства водорода также используется в этих приложениях, поскольку водород используется в качестве восстановителя в производстве стекла и обработке металлов.

3. Ракетное топливо

Водород также используется в качестве ракетного топлива в жидком состоянии.

Принцип работы оборудования для производства водорода

1. Метод парового риформинга

Вода и углеводороды реагируют путем распыления высокотемпературного пара на углеводороды, в результате чего в качестве газа после реакции получается водород. Углерод в углеводородах соединяется с кислородом в воде, образуя оксид углерода, тем самым отделяя молекулы водорода как от углеводородов, так и от воды.

2. Метод электролиза

Два электрода помещаются в щелочную жидкость, и на оба электрода подается напряжение, чтобы инициировать реакцию электролиза. Водород вырабатывается на катоде, а кислород — на аноде.

Чистая вода не содержит ионов, что сильно затрудняет прохождение электрического тока, поэтому в качестве электролита добавляется гидроксид натрия. При использовании гидроксида натрия вода просто электролизуется водородом с катода и кислородом с анода, и электролиз может продолжаться без добавления гидроксида натрия.

Типы оборудования для производства водорода

Существует несколько типов оборудования для производства водорода. Каждое из них используется по-разному в зависимости от его характеристик и области применения.

1. Паровой риформер

Оборудование для производства водорода, которое использует природный газ или нефть для извлечения водорода путем реакции этих ископаемых видов топлива с паром. В настоящее время большая часть водорода производится этим методом. Преимуществами этого метода являются его высокая эффективность и тот факт, что можно получить большое количество водорода, но поскольку он использует ископаемое топливо, он оказывает воздействие на окружающую среду.

2. Оборудование для электролиза

Оборудование для производства водорода использует принцип электролиза для получения водорода путем расщепления воды с помощью электричества. Это устройство может использовать электричество, полученное из экологически чистых источников энергии (например, солнечной и ветровой энергии), и считается имеющим низкое воздействие на окружающую среду. Однако существуют проблемы с эффективностью и масштабированием, и необходимы улучшения.

Другая информация об оборудовании для производства водорода

1. Оборудование для производства водорода с использованием возобновляемой энергии

Использование водородной энергии внедряется в Японии и за рубежом, в основном в энергетическом секторе, в рамках усилий по будущей декарбонизации, и ожидается, что ее использование будет продолжать расти, поскольку правительство сформулировало свою Базовую водородную стратегию в декабре 2017 года и расширяет свои усилия по реализации водородного общества в целом.

В рамках будущих энергетических мер ожидается, что электроэнергия из возобновляемых источников энергии (солнечная, ветровая, геотермальная и т. д.) будет использоваться для извлечения чистого водорода. Технология получения водорода путем электролиза щелочной воды с использованием солнечного света и т. д. уже разработана и направлена ​​на разработку топливных элементов для водородных транспортных средств и т. д.

2. Оборудование для производства водорода, используемое на нефтеперерабатывающих заводах

Водород стал незаменимым компонентом переработки нефти на современных нефтеперерабатывающих заводах. В процессе переработки нефти водород используется в процессе, называемом «десульфурация», для удаления серы из сырья и продуктов.

Водород также полезен в установках гидрокрекинга, которые используют газообразный водород в каталитических реакциях для производства высококачественной нефти и других продуктов. Оборудование для производства водорода часто устанавливается на нефтеперерабатывающих заводах, поскольку водород используется в больших количествах, особенно в процессе переработки тяжелой нефти, а водорода, получаемого в качестве побочного продукта различных промышленных процессов, недостаточно для удовлетворения спроса.

Существует два метода производства водорода с использованием углеводородов: паровой риформинг, при котором термохимическая реакция протекает из пара над катализатором, и частичное окисление, при котором реакция протекает без катализатора.