Vetygeneraattori

Vetygeneraattorit käyttävät veden elektrolyyttistä dissosiaatiota tuottaakseen jatkuvan erittäin puhtaan vedyn syötön. Veden puhtaus on tärkeää niiden optimaalisen suorituskyvyn kannalta.

Seuraavia epäpuhtauksia tulee välttää:
ionit
Vedessä olevat ionit voivat häiritä elektrolyysiprosessia ja vahingoittaa sähkökemiallisia kennoja. Niitä tulee välttää. Ioninvaihtohartsit ja/tai käänteisosmoositekniikat voivat poistaa suurimman osan vesijohtovedessä olevista ioneista, mikä tekee vedestä sopivan tähän sovellukseen.

Hiukkaset
Hiukkaset voivat kerääntyä linjoille ja kalvoille, vahingoittaa sähkökemiallisia kennoja ja häiritä laitteen toimintaa.

Orgaaniset
Suuret orgaanisten aineiden kuormat voivat mahdollisesti muodostaa kerrostumia elektrodien pinnalle tai muodostaa pinnoitteen kalvoille ja siten vaikuttaa paikalliseen virtaan. Lisäksi bakteerit voivat käyttää orgaanisia yhdisteitä ravintoaineina, ja siksi ne tulisi pitää mahdollisimman vähäisinä.

Bakteerit
Bakteeritasot tulee pitää mahdollisimman pieninä, jotta biofilmin muodostuminen instrumentin sisällä estyy. bakteeritasoja voidaan minimoida säätelemällä vedessä olevien orgaanisten aineiden määrää. Myös suodatusta voidaan käyttää.

Vetygeneraattoreiden käyttäjien tulee noudattaa valmistajan suosituksia koskien laitteilleen vaadittavaa veden laatua. Veden laatu on tärkeä vetygeneraattoreiden optimaalisen toiminnan kannalta, ja joissakin laitteissa on sisäänrakennetut resistanssi- tai johtokykymittarit, jotka auttavat estämään laitteen vaurioitumisen väärän vedenlaadun vuoksi. Juuri puhdistettua vettä, jonka ominaisvastus on 1 MΩ.cm tai enemmän, suositellaan yleensä.

Vedyn tuotanto vetygeneraattoreiden avulla on nousemassa yhdeksi tärkeimmistä vaihtoehdoista varastoida energiaa vedestä ja fossiilisista polttoaineista. Vetykaasua käytetään nykyään harvoissa ajoneuvoissa saastuttamattomana polttoaineena, jolloin kaasu syntyy vedestä ja sen palamisen sivutuotteena on vesi. Näin ollen vedyn tuotannolla on todennäköisesti tärkeä rooli kriittisten energiahaasteiden ratkaisemisessa.
Nyt tätä tekniikkaa käytetään myös erilaisissa sovelluksissa, kuten polttokennoissa, kemiallisessa käsittelyssä, jalostuksessa, öljyn talteenotossa ja niin edelleen.

Jatkuva tutkimus- ja kehitystyö on mahdollistanut vetygeneraattoreiden innovaation, jotka ovat turvallisempia, vihreämpiä, tehokkaampia ja kustannustehokkaampia keinoja tuottaa vetykaasua tilauksesta kuin korkeapainesylinterit loppukäyttöön.

Vetygeneraattorin pääkomponentti on sen elektrolyysikenno, joka sisältää kaksi elektrodia eli anodin ja katodin. Molemmat elektrodit on erotettu ioninvaihtokalvolla. Platinakatalyyttiä käytetään elektrodeissa elektrolyysiprosessin suorittamiseen. Nestemäinen ammoniakki on vetygeneraattorin raaka-aine. Höyrystyksen jälkeen hajotuskattilaan asennetaan aktivoitu nikkelikatalyytti. Kun lämmönvaihto on suoritettu, hajotettu kaasu jäähtyy, ammoniakkikaasu otetaan talteen lämmöstä ja menee hajotuskattilaan hajottamaan. Muodostuu sekoitettu kaasu, joka yleensä menee kaasunpuhdistusjärjestelmään kosteuden ja muiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Tällä tavalla syntyy vetyä.

Vaikka vetyenergian varastointi on korkeamman tiheytensä vuoksi kalliimpaa kuin fossiiliset polttoaineet, ihmisten tietoisuuden lisääntyminen ympäristöystävällisistä ja päästöttömistä ajoneuvoista eri puolilla maailmaa lisää vedyn kysyntää. Aasian ja Tyynenmeren alueella on tällä hetkellä suurin markkinaosuus, mikä johtuu monista tekijöistä, kuten autoteollisuuden polttokennojen kysynnän kasvusta, erilaisten ammoniakkilannoitteiden kysynnän kasvusta ja monesta muusta syystä.

Myös tuotantolaitosten tilapäinen sulkeminen esti jonkin verran vetygeneraattorimarkkinoiden kasvua. Toisaalta jatkuvan energian kysyntä sairaaloissa, varsinkin pandemian alkuvaiheessa, on johtanut vetypolttokennojen kysyntään, mikä on vaikuttanut vetygeneraattorimarkkinoihin positiivisesti.

Lisäksi useiden kemiallisten raaka-aineiden tarve useilla toimialoilla tarjoaa tuottoisia mahdollisuuksia vetygeneraattoriteollisuuden kasvulle. Vetygeneraattoreiden teknologioiden ja sähkötehokkuuden nopea kehitys tuo markkinoille valtavia näkymiä ja eksponentiaalista kasvua lähitulevaisuudessa

Vetygeneraattori on laite, jota käytetään tuottamaan vetykaasua (H2), ja sen toimintaperiaate perustuu elektrolyyttisen veden reaktioon. Seuraava on vetygeneraattorin toimintaperiaate ja toiminta:

Toimintaperiaate
Vetygeneraattorin toimintaperiaate sisältää pääasiassa veden elektrolyysireaktion. Yleensä vesi (H2O) koostuu vedystä (H2) ja hapesta (O2), kun taas veden elektrolyysiprosessi hajottaa sen vedyksi ja hapeksi. Spesifinen reaktioyhtälö on seuraava:

2H2O (liquid) ->2H2 (kaasu) + O2 (kaasu)
Vetygeneraattorissa käytetään yleensä elektrolyyttikennoa, joka sisältää kaksi elektrodia: anodin ja katodin. Nämä kaksi elektrodia upotetaan elektrolyyttiliuokseen, yleensä emäksiseen (kuten natriumhydroksidi) tai happamaan (kuten rikkihappo) liuokseen.
Kun ulkoinen virtalähde (yleensä tasavirtalähde) kytketään elektrolyyttikennon elektrodeihin, tapahtuu seuraavat kaksi reaktiota:

Katodilla vesimolekyylit (H2O) vastaanottavat elektroneja ja pelkistyvät vetykaasuksi (H2)
2H2O (liquid)+2 electrons ->H2 (kaasu)+2 hydroksidi-ionit (2OH -)
Anodilla vesimolekyylit menettävät elektroneja ja happea (O2) vapautuu:
2H2O (liquid) ->O2 (kaasu)+4 vetyionit (4H+)+4 elektronit
Nämä reaktiot hajottavat veden vedyksi ja hapeksi, jotka poistuvat elektrolyysikennon kaasun ulostuloaukosta, kun taas happi poistuu elektrolyysikennon kaasun ulostuloaukosta.

Toiminto
Vetygeneraattorin päätehtävä on tuottaa erittäin puhdasta vetykaasua. Sillä on laaja valikoima sovelluksia erilaisissa laboratorioissa ja teollisissa sovelluksissa, mukaan lukien, mutta ei rajoittuen:
Laboratoriosovellukset: Käytetään kemiallisiin kokeisiin laboratoriossa, näytteen valmistukseen ja pelkistimenä reaktiokammiossa.

Teolliset sovellukset: Käytetään teollisissa prosesseissa, kuten metallien hitsauksessa, puolijohteiden valmistuksessa, kemikaalien tuotannossa jne. Vetyä käytetään myös polttokennojen ja vetyajoneuvojen polttoaineena.

Energian varastointi: Vetyä pidetään yhtenä uusiutuvan energian varastointimuodoista, ja vetygeneraattoreita käytetään muuntamaan sähköenergia vedyksi sähkön tuottamiseksi tarvittaessa.

Laboratorio ja tutkimus: Laboratorio- ja tutkimuskentällä vedyn avulla voidaan tutkia vedyn kemiallisia ominaisuuksia, vetyenergiateknologiaa ja niihin liittyviä tutkimusaloja.

Kosteus
Vetygeneraattorit luottavat vedyn ja sähkön tuottamiseen. Vetygeneraattori käyttää sähköä hapen ja vedyn erottamiseen ja lähettää sitten happea toiselta puolelta ja vetyä toiselta puolelta.
Koska se käyttää vettä, generaattorin sisällä on paljon kosteutta, joka voi olla melunlähde T&K:n aikana, mikä on yksi esteistä, jotka meidän oli voitettava.
Vetygeneraattorissa on kaksi absorboivaa materiaalia, joiden tarkoituksena on vähentää kosteutta. Kosteus on erittäin alhainen, mutta koska anturimme ovat erittäin herkkiä kosteustasoille, tarvitsimme tavan pudottaa tätä tasoa entisestään.
Otimme tämän asian esille konferenssin aikana, ja yksi keräämistämme oivalluksista oli, että näitä kosteusloukkuja on mahdollista käyttää enemmän. Mielenkiintoista on, että nämä pylväät voidaan kuivata ja käyttää uudelleen, jos olet varma, että voit tiivistää ne riittävän hyvin, jotta vuotoja ei tapahdu.

Paine
Vetygeneraattoria käsitellessämme oli myös tärkeää oppia, että käyttämämme vetygeneraattori kestää jopa 5 baarin paineen. Yksi tarpeistamme on täyttää pienet sylinterit H2:lla ilmakehän tasoa korkeammalla paineella. Näiden sylinterien täyttämiseksi tarvitsemme H2-lähteen paineen olevan korkeampi kuin tavoitepaine.

Virtaus
Saimme tietää, että käyttämämme vetygeneraattorimallin käyttötarkoituksena on olla osa GC:tä, jossa vetyä käytetään kaasun kantajana. Koska GC vaatii pienempiä virtauksia, generaattori ei pystynyt käsittelemään syöttämäämme virtausnopeutta ja siksi se aiheutti ongelmia.
Pienempi virtaustaso on turvallisempi käyttää. H2-generaattorissa on myös suojausprotokollat, jotka tarkistavat automaattisesti, onko vetyä kulutettu (joihin perustuu virtauksen vastus), jotta vety ei leviä laboratoriossa.

Tuotteita myydään kaikilla Kiinan alueilla ja viedään maihin ympäri maailmaa. Niitä on myyty yli 20 maassa ja alueella, mukaan lukien Yhdysvallat, Saksa, Marokko, Kenia, Saudi-Arabia, Vietnam, Algeria, Intia, Tansania ja Taiwan. Onnistuneesti toimitettuja tunnettuja yrityksiä, kuten China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group ja muut tunnetut yritykset. On monia vihreitä vetyvetyhydrausasemia, kuten Wulanchabu, Haikou, Hainan, Hainan Haikou, Yunnan Kunming jne. tarjoavat vihreitä ja vetyä tuottavia projekteja.