1. Краткая характеристика технологического процесса получения водорода

1. Краткая характеристика технологического

процесса получения водорода

Производство электролитического водорода основано на процессе разложения воды постоянным электрическим током на ее составные части - водород и кислород. Электрический ток через ячейку электролизера переносится заряженными частицами - ионами.

Чистая вода, в которой ионов очень мало, обладает ничтожной электропроводностью, и подвергать ее непосредственно электролизу нельзя. В качестве электролита используется водный раствор щелочи, например гидроокиси калия (КОН). В растворе щелочи при разложении воды образуется много частиц - положительно заряженных ионов щелочного металла (калия) и отрицательно заряженных гидроксильных ионов. Первые называются катионами, потому что под влиянием электрического поля направляются к катоду, вторые - анионами. Чем больше в растворе заряженных частиц, тем легче он проводит ток, тем меньше его электрическое сопротивление. На электродах происходит разряд молекул по следующей схеме:

В результате электролиза у катода происходит концентрирование гидрата калия, а у анода - разбавление электролита образующейся водой. Ион калия не разряжается на катоде, являясь только переносчиком тока. Таким образом, процесс электролиза воды можно выразить суммарной реакцией:

Из электролизеров водород и кислород поступают вместе с электролитом в разделительные колонки. Электролит охлаждается и возвращается в электролизеры.

Газы из колонок поступают в регуляторы-промыватели или регуляторы давления, которые соединены между собой в нижней части. Выше регуляторов устанавливаются уравнительные баки, из которых самотеком вода поступает в жидкостную систему регуляторов давления.

Электролит готовят в баке и насосом закачивают в электролизер.

После электролизерной установки водород и кислород могут поступать на очистку и осушку, хранение в емкостях, компремирование и наполнение в баллоны, а также на ожижение и т.п. и далее потребителю.

Преимущество электрохимического способа получения водорода - простота и непрерывность технологического процесса, экологическая безопасность, отсутствие потребности в сырье, получение водорода высокой частоты (очистка только от кислорода).