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                        儀器網/ 資訊中心/國家高空氣象觀測站自動水電解制氫設備正式投入業務運行

                        國家高空氣象觀測站自動水電解制氫設備正式投入業務運行

                        2021-04-30 14:38:20  來源:儀器網整合 瀏覽量:157次
                        【導讀】該設備能保證高空探測站的用氫需求,提升云南探空氣象觀測站設備的自動化程度,實現清潔能源在探空氣象觀測站的使用。

                        高空氣象觀測是指借助儀器對自由大氣中各高度的氣象狀況進行觀察和測定。觀測項目有空氣溫度、濕度、氣壓和風等。主要的探測工具有無線電探空儀和測風氣球,以及氣象飛機、氣象火箭和氣象衛星等。

                        測量近地面層以上大氣的物理、化學特性的方法和技術,又稱高空觀測或高空探測。高空氣象觀測以測定大氣各高度上的溫度、濕度、氣壓、風向、風速為主,其他還有一些特殊項目,如大氣成分、臭氧、輻射、大氣電等。主要的觀測方法有氣球探測、氣象飛機探測、無線電探空和測風、氣象雷達探測、氣象火箭探測、氣象衛星探測等。

                        2021年4月中旬,云南省思茅、蒙自兩個國家高空氣象觀測站自動水電解制氫設備正式投入業務運行。該設備能保證高空探測站的用氫需求,提升云南探空氣象觀測站設備的自動化程度,實現清潔能源在探空氣象觀測站的使用。

                        水電解制氫是一種較為方便的制取氫氣的方法。在充滿電解液的電解槽中通入直流電,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣。在一些電解質水溶液中通入直流電時,分解出的物質與原來的電解質完全沒有關系,被分解的是作為溶劑的水,原來的電解質仍然留在水中。例如硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀等均屬于這類電解質。?在電解水時,由于純水的電離度很小,導電能力低,屬于典型的弱電解質,所以需要加入前述電解質,以增加溶液的導電能力,使水能夠順利地電解成為氫氣和氧氣。在氯堿工業中副產多量較純氫氣,除供合成鹽酸外還有剩余,也可經提純生產普氫或純氫。像化工二廠用的氫氣就是電解鹽水的副產。

                        化學反應:

                        ①堿性條件:陰極:4H2O+4e-=2H2↑ +4OH-陽極: 4OH--4e-=2H2O+O2↑總反應式:2H2O=2H2↑+ O2↑

                        ②酸性條件:陽極:2H2O-4e-=O2↑ +4H+陰極: 4H++4e-=2H2↑反應遵循法拉第定律,氣體產量與電流和通電時間成正比。

                        水電解制氫裝置

                        在充滿氫氧化鉀或氫氧化鈉的電解槽中通入直流電,水分子在電極上發生電化學反應,分解成氫氣和氧氣。以水為原料,由水電解槽、氫(氧)氣液分離器、氫(氧)氣冷卻器、氫(氧)氣洗滌器等設備組合的統稱。由水電解槽、氫(氧)氣液分離器、氫(氧)氣冷卻器、氫(氧)氣洗滌器等設備組合的統稱

                        水電解制氫工藝流程

                        工業軟水經純水裝置制取純水,并送入原料水箱,經補水泵輸入堿液系統,補充被電解消耗的水。電解槽中的水,在直流電的作用下被分解成H2與O2,并與循環電解液一起分別進入框架中的氫、氧分離洗滌器后進行氣液分離、洗滌、冷卻。分離后的電解液與補充的純水混合后,經堿液冷卻器、堿液循環泵、過濾器送回電解槽循環,電解。調節堿液冷卻器冷卻水流量,控制回流堿液的溫度,來控制電解槽的工作溫度,使系統安全運行。分離后的氫氣由調節閥控制輸出,送入氫氣儲罐,再經緩沖減壓后,供用戶使用。

                        水電解制氫裝置部件包含:

                        水電解槽、水電解制氫裝置、附屬設備框架、堿液循環泵、控制柜、整流柜、可控硅整流柜、變壓器、補水泵、原料水箱、堿液箱、氫中氧分析儀、氧中氫分析儀。

                        新聞來源:中國氣象局


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                        2021-04-30 14:38:20
                        標簽:國家高空氣象觀測站 , 水電解制氫設備
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