在2030年碳達峰情景下，我國氫氣的年需求量將達到3,715萬(wàn)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(wàn)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到16億噸/年，約占當前我國能源活動(dòng)二氧化碳總排放量的19%。
著(zhù)眼前瞻性，未來(lái)我國氫氣需求量增大的現狀，如何獲得氫氣同時(shí)減少能源消耗將是重大課題。
當前，電解鹽水次氯酸鈉發(fā)生器以其安全、原料簡(jiǎn)單易得，運行成本低廉，在水處理消毒應用越來(lái)越廣泛，我們知道，電解鹽水產(chǎn)生次氯酸鈉溶液的同時(shí)，帶來(lái)副產(chǎn)物氫氣，給環(huán)境安全帶來(lái)風(fēng)險，氫氣處理得當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。
氯化系統工藝原理：
次氯酸鈉發(fā)生器是一種新型的用于現場(chǎng)生產(chǎn)次氯酸鈉溶液的設備，適用于各種需要采用含氯消毒的場(chǎng)合。
電解鹽水次氯酸鈉發(fā)生器的電解過(guò)程是一個(gè)電化學(xué)的反應過(guò)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，在電解槽內發(fā)生一系列電化學(xué)反應，最終生成次氯酸鈉溶液。
電解池中的反應：
(1) 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2
2 陽(yáng)極反應：2NaCl => 2Na+ + Cl2 + 2e-
2 陰極反應：2H2O + 2e- => H2 + 2OH-
產(chǎn)生的氯氣與生成的氫氧化鈉溶液反應，生成次氯酸鈉溶液。
(2) Cl2+ 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O
2 極間反應：2NaOH + Cl2 =>NaClO + NaCl + H2O
以上兩式得出：次氯酸鈉發(fā)生器電解主反應：
(3) NaCL+ H2O = NaCLO + H2↑
2 總反應： NaCl + H2O =>NaClO + H2
生成次氯酸鈉的過(guò)程同時(shí)產(chǎn)生相當量的氫氣。按照此計算，每產(chǎn)生1克NaCLO約生成0.35升H2。
未來(lái)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(jià)消毒產(chǎn)品，同時(shí)售賣(mài)氫氣獲得收益，將會(huì )為使用次氯酸鈉發(fā)生器的用戶(hù)帶來(lái)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(zhuān)利技術(shù)，“次氯酸鈉發(fā)生器氫氣回收裝置”，取得圓滿(mǎn)成功。
本“氫氣回收裝置”通過(guò)電解鹽水（或海水）產(chǎn)生的氫氣將通過(guò)特有的提純裝置將氫氣提純，其純度可達到99.99%。
電解制氯氫氣回收技術(shù)系統組成：
1. 成套系統組成
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1
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飽和鹽水制備模塊
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7
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次氯酸鈉存儲模塊
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2
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稀鹽水制備模塊
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8
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次氯酸鈉輸出模塊
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3
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電解反應室
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9
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氫氣存儲模塊
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4
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電解電源模塊
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10
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氫氣輸出模塊
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5
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氣液分離模塊
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11
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成套控制系統
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6
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氫氣純化模塊
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12
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動(dòng)力分配系統
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2. 性能指標
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產(chǎn)生氧化劑流量：
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1.50 m3/Hr 至 35.00 m3/Hr
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產(chǎn)生氫氣純度：
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99.99%
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電耗：
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0.24 Nm3 H2 + 1.50 m3氧化劑 / 5.5 kW.H AC
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氫氣區域防爆等級：
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Ex d IIC T4
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3. 成套系統工藝流程
合作案例
濟南歐瑞實(shí)業(yè)有限公司
歡迎垂詢(xún)！技術(shù)研發(fā)部 2023年8月22日
