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Stromverbrauch der Wasserstoffproduktionsgeräte

Anzahl Durchsuchen:0     Autor:Site Editor     veröffentlichen Zeit: 2022-06-03      Herkunft:Powered

Faradays Gesetz

WannElektrolyseWässrige Lösung zur Herstellung von Wasserstoff, das Faradaysche Gesetz wird in Bezug auf die Materialmenge streng beobachtet: Für jede Elektrolytlösung, die durch 96485.309c Elektrizität führt Es hängt mit dem Gewinn und dem Verlust von 1 Mol Elektronen zusammen. Die Menge der Substanzen, die einer Elektrodenreaktion entsprechen, beträgt ebenfalls 1 mol.

F = 96485.309c/Mol wird als Faraday -Konstante bezeichnet, was die Strommenge pro Mole von Elektronen ausdrückt. In der allgemeinen Berechnung kann F = 96500c/Mol angenähert werden. Nach dem Gesetz von Raday kann die folgende Formel erhalten werden: M = KIT = KQ

In der Formel K - repräsentiert - die Menge an Substanzen, die ausgefällt, wenn ein Strom von 1a in 1H, g/(a h) verabschiedet wird; Ich - Strom, a;

T— Top-On-Zeit, h;MMO -Titan -Anoden -Elektrolytzellpreis - Qinhuangwater

m - die Masse der auf der Elektrode ausgefälligen Substanz, G;

Q - Die Ladungsmenge, die durch die Elektrolytzelle verläuft, a h.

Da die Coulomb-Einheit sehr klein ist, ist die häufig verwendete Ladungseinheit in der Industrie Amperestunde und ihre Beziehung zu Faradays konstanter F lautet:

1F = 96500/3600 = 26,8 A · H2, Wasserstoffproduktion

Nach dem Gesetz von Faraday kann 26,8a · h -Ladung 0,5 mol Wasserstoffgas produzieren. Im Standardzustand beträgt das Volumen, das durch 0,5 mol Wasserstoff belegt ist(A h)

Wenn die derzeitige Effizienz berücksichtigt wird, sollte die tatsächliche Wasserstoffproduktion pro Stunde jedes Elektrolyseers:M3

In der Formel M-der Anzahl der Elektrolysezellen der Elektrolytzelle, M =

Ich - Strom, a;

T—— Top-On-Zeit, h;

——Streue Effizienz, %.

In ähnlicher Weise kann die Produktion von Sauerstoff berechnet werden, was genau 1/2 der Wasserstoffproduktion beträgt.

Energieverbrauch

Der Stromverbrauch w ist proportional zur Spannung u und der Menge an Ladung Q, nämlich

W = Qu

Nach dem Gesetz von Faradays Gesetz ist unter Standardbedingungen die theoretische Ladung Q0 pro 1M3 produzierter Wasserstoff:

Daher ist der theoretische Stromverbrauch W0:

In der Formel: U0 ist die theoretische Zersetzungsspannung von Wasser, U0 = 1,23 V.

Beim tatsächlichen Betrieb der Elektrolytzelle beträgt die Arbeitsspannung 1,5 ~ 2 Mal der theoretischen Zersetzungspannung, und der Stromwirkungsgrad kann nicht 100%erreichen, sodass der tatsächliche Stromverbrauch viel größer ist als der theoretische Wert. Derzeit beträgt der tatsächliche Stromverbrauch von 1 m3 Wasserstoff, der durch die Wasserelektrolysevorrichtung erzeugt wird, 4,5 ~ 5,5 kW · h.

Wasserverbrauch für die Elektrolyse

Die theoretische Wassermenge für die Elektrolyse kann durch die elektrochemische Reaktionsgleichung von Wasser berechnet werden:

2H2O 2H2 ↑ + O2 ↑

Koh

2 × 18G 2 × 22,4 l x 1000 l in der Formel: x ist der theoretische Wasserverbrauch bei der Herstellung von 1m3 Wasserstoff unter Standardbedingungen, g; 22,4L ist das Volumen von 1 mol Wasserstoff unter Standardbedingungen.

x/18 = 1000/22.4

x = 804 g im tatsächlichen Arbeitsprozess, da Wasserstoff und Sauerstoff beide eine bestimmte Menge Wasser tragen, ist der tatsächliche Wasserverbrauch etwas höher als der theoretische Wasserverbrauch. Derzeit beträgt der tatsächliche Wasserverbrauch für die Herstellung von 1M3 Wasserstoff etwa 845 ~ 880 g.


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