电解槽节能总结

1、关于降低电解槽能耗的方法总结关于降低电解槽能耗的方法总结一、在电解质中添加强氧化性助剂一、在电解质中添加强氧化性助剂添加五氧化二钒(V2O5)添加重铬酸钾(K2Cr2O7)添加高锰酸钾(KMnO4) （仅为推测） 在电解液中定期加入重铬酸钾粉末，使电极表面的杂质被强烈氧化，增加电极的表面活性，从而降低极间电压，达到节能的目的。此外，加入重铬酸钾还可减轻对电解槽的腐蚀，改善气体纯度。 电解液中加入五氧化二矾(V2O5)的作用是在于降低电解电压。单位气体产量的电耗，取决于电解电压，电解槽的工作温度越高，电解电压越低，同时也增加了对电解槽材料，主要是隔膜材料的腐蚀。重铬酸钾对极间电压和能耗的影响重铬

2、酸钾对极间电压和能耗的影响二、选择合适的电极二、选择合适的电极 碱性水电解制氢是目前制备氢气比较常用而且也是发展比较成熟的方法。该法对设备的要求不高，投资主要集中在设备，制得的氢纯度高。其工艺过程相对环保无污染，但是消耗大量电能。工业上电解水的压力一般在1.652.2V。 评价碱性水电解电极材料的优良与否，电极材料的使用寿命和水电解能耗是关键因素。当电流密度不大时，主要影响因素是过电位；电流密度增大后，过电位和电阻电压降成为主要能耗的因素。 在实际应用中工业电极应具有以下几点：(1)高表面积；(2)高导电性；(3)良好的电催化活性；(4)长期的机械和化学稳定性；(5)小气泡析出；(6)高选择性

3、；(7)易得到和低费用；(8)安全性。析氢阴极材料析氢阴极材料 主要以Pt、Pd 及其合金为主，这类金属合金虽然有很低的析氢过电位，但价格比较昂贵，无法大量推广。（1）Raney 镍型。这类合金主要由镍和锌或铝元素构成。（2）镍基过度元素合金。如Ni-Mo、Ni-Mo-Fe、Ni-S 等。这类合金在碱性介质中化学稳定性好、析氢反应活性高，因此对其研究最为广泛。（3）其它过渡元素合金。它们在碱性电解水制氢方面均显示出极高的电催化活性。提高阴极析氢活性的方法提高阴极析氢活性的方法 （1）析氢阴极的表面修饰。具体的可分为：（1）电镀、复合镀和化学镀法；（2）热分解法；（3）物理法。各方法可以综合使用

4、，这样往往能弥补单一方法所存在的缺点，带来更好的效果。而先进的水电槽采用活性涂层阴极，但由于存在稳定性差等缺点。这项技术还处于开发阶段。 （2）在阴极电解液中添加催化作用的物质。此技术降低水电解能耗是国内外近年来开辟的降低析氢过电位的技术途径。析氧阳极材料析氧阳极材料 阳极材料必须具有优良的导电性、足够的电化学惰性、良好的机械稳定性、可加工性、高比表面积、高的电催化性活性、良好的导热性以及耐电解质的腐蚀性，此外还需考虑价格是否可以接受。（1）金属与合金材料。除贵金属以外，以钴锆铌镍等金属具有较高的析氧催化活性。其中以镍的应用最广。镍在碱性介质中具有很好的耐腐蚀性，价格也相对便宜，同时在金属元素

5、中镍的析氧过电位不太高，并有相当高的析氧效率，所以镍被广泛用作为碱性水电解阳极材料。合金电极中，有Ni-Fe，Ni-Co 及Ni-Ir 合金等。（2）贵金属氧化物。贵金属氧化物中RuO2、IrO2 和RhO2 等都具有较好的析氧催化活性，在ABO2 型金属氧化物电极中，如PtCoO2 有着较好的析氧催化活性。但由于这些氧化物在碱性介质中耐腐蚀性较差，而且更适用于酸性介质，但最主要的是价格昂贵 （3）Co3O4 氧化物。具有尖晶石结构的Co3O4具有很好的电催化活性，Co3O4 属于反尖晶石结构，是氧化亚钴和三氧化二钴的混合物。 （4）AB2O4 型尖晶石型氧化物。在AB2O4 氧化物中，NiC

6、o2O4 由于析氧活性高、在碱性介质中耐腐蚀以其成本相对廉价等优点，目前被认为是最具前景的碱性水电解演技材料。 （5）ABO3 钙钛矿型氧化物。钙钛矿型氧化物中LaNiO3 的研究最为广泛，LaNiO3 是一种非化学计量的化合物，三价、二价镍离子和氧空穴共存，高密度的氧空穴使LaNiO3 具有导电性。采用冻干真空热分解法和有机酸辅助法可以在相对低的温度下制备出有较高比表面的均相的钙钛矿型氧化物，大大提高了阳极材料的催化活性。 （6）复合镀层膜电极。金属、氧化物粉末复合镀层电极主要是用来制备性能优异的电极材料。提高阳极析氧活性的方法提高阳极析氧活性的方法 （1）降低阳极材料过电位：提高电解温度，

7、增加电化学活性表面积，采用新型阳极电催化剂。三个方面综合考虑将会得到更好的效果。 （2）析氧阳极的表面修饰。利用金属氧化物或者其它物质制备电极活性涂层与阳极基体复合，可以提高电极析氧效率。当氧气析出时，金属阳极表面将形成一定的氧化物层或者吸附氧层，而氧化物层的电化学稳定性及导电性等是影响氧气析出电催化活性的主要因素。除了氧化物活性层之外，还有阳极活性涂层的各种运用。三、固体高分子电解质三、固体高分子电解质(SPE) 水电解技术水电解技术 目前采用固态Nafion 全氟磺酸膜作为电解质的电解槽。电极采用具有高催化性能的贵金属或其氧化物，将它们制成具有大比表面的粉状形态，利用Teflon 黏合并压在Nafion 膜的两面，形成一种稳定的膜与电极的结合体。 SPE电解质是链式聚合物，性能稳定，无腐蚀性液体存在，因而安全可靠，维修量小。具有高的电流密度，具有更大的生产能力。 但是SPE电解槽采用贵金属作为电催化剂，生产费用高总总 结结 1.在电解液中添加相应的助剂以降低极间电压是可行的，可加入