事情原理
阳极电化学反响:质料水在阳极界面得到电子被氧化天生氧气(O2)和质子(H+) H2O →2H++2e-+1/2O2↑
阴极电化学反响:在阳极上发生的质子(H+)和H2O一同迁徙到阴极界面从外电路失掉电子(e)天生氢气(H2) 2H++2e-→H2↑
总反响式: H2O→H2+1/2O2
PEM水电解原理表示图
技能好处
比拟惯例碱性水电解安装技能,新型PEM水电解安装技能在确保供氧富足的条件下,有如下的突出好处:
3.1 事情服从高 制取氧气纯度高,能耗低,能量转换服从高。
3.2 宁静性 质料水为去离子水(纯水),不发生形成二次净化会
3.3 设置装备摆设复杂 操纵复杂,维修利便。
3.4 电化学功能波动,运转寿命长,PEM膜不易破坏
与传统碱性水电解技能的综合比力
比力项目 |
传统碱性水电解器 |
新型PEM水电解器 |
电解质 |
KOH/NaOH |
PEM |
隔阂 |
改性石棉隔阂 |
PEM(兼作隔阂) |
质料水 |
碱性水 |
去离子水(纯水) |
离子迁徙 |
OH— |
水溶剂化H+ |
事情电流密度(A/m2) |
2000~3000 |
10000~20000 |
单元产宇量时 |
1 |
1/3 |
能量转换服从(%) |
67~75 |
87~90 |
单槽(小室)事情电压(V) |
2.2~2.5 |
1.65~2.0 |
氧气纯度(%) |
98.8~99.2 |
99.5~99.9 |
贸易化年月 |
1920 |
1980 |
使用范畴
4.1 水师潜艇及载人航天生命保证体系供氧;
4.2 高原氛围淡薄地域(氧气含量<16%)职员的帮助及应急供氧,尤其是高原队伍边防站、所执勤职员供氧;
4.3 无氧情况下的事情职员供氧;
4.4 医疗体系需氧职员供氧;
4.5 特种金属质料切割与焊接加工;
4.6 煤油化工、医药化工、半导体消费加工等范畴。