8.8 !氢 ?氧 站
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8.8.2【。 制取氢气有诸多!生产方法如矿物燃料!转化制氢《法包括合成氨、甲】。醇等化工《。生产用原料》气的气体烃》转化制氢《、液态烃转化制【氢、焦炉气低温【。。分离制氢《、煤炭气化转化【制氢:等,;根据有色冶炼厂】使,用氢气的实》际情:况主要生产方法【采用水电解制氢
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《 水电解制】氢的生?。产工艺流程通—常,分为:常压式和压力式两种!。采,用哪种?流程应根《。据用户的具体—情况经技术经—济分析后决定
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— 本条?所列的两种水电解制!氢的生产《工艺:流程属通用型—设计时应根据—。用户的具体要求【决定取舍《
8【.,8,.3 表8—.8.3《的综合耗能指标【是根:据有色金属》冶金工厂《氢,氧,。站生产运行的统计资!料求得?的平:均先进指标仅适【宜于本行业的—要求如果今后制订全!国性水电解制氢【。行业的相关规—范时宜作相》应调整
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8.8.4! 本条《对氢:氧站:应采:取的节能措施作【出规定
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? :1, 水电《。解制氢装置同时产】生50%《(体积)的氧—气氧气是工》业生:产中的重要》原料:也是高能《耗产品每生产1【m3(标准状—态下)的《氧气需消耗等—价标:准煤高达《。0.4kg如果【本地:区需要氧气应—将此副产氧气回【收出:售既可增加本—单,位,的经:济收入又《。可降低水电解制氢】的运行成本也—为国家节约了能源
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【 2 水电【解制氢法所得的【氢气是高能耗产品一!般,情况下每生产1m3!(标:准状:态,下)的氢气需耗【直,流电力?。约,5kW·h如当地】无氧气销路经技【术经济分析合—理时宜采用其他更节!能、:更便宜的制氢工【艺如天然《。气转化制氢》、含氢尾《气,的氢气回《收等这是十分—重要:的节能措《施,
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【 3 在》冶炼生产《。过程中尤其是粉末冶!金生产过程中常【常需要加入过—。量氢气(即》不进行冶炼化学【反应的氢气》),才能满足工艺需要过!量系数一般为—3倍~10倍有的】工艺甚至达到—。30倍?~50倍《这些过量的氢气随】。着尾气而排》入大气不但造成严重!的能源浪费》而且造成污染—并,带来不?安全因素为此回【收这部分氢气是【十分必?要的现举例如下
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【 如某公司钼粉车间!的二次还原》炉平均小《时耗氢气量为1【80m3/》。h而可回收的过量】。氢气达1260m3!/h(过量氢气系数!为7倍)如果—这部分氢气能够回收!将产生以下效益年节!约电能约3600万!kW·h;节—省初期投资约45】00:万元~5000万】元节约占地》面积约2500m2!;减少电力生产过程!的排污?量(:其,中二氧化硫约—600t/a)
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由上可】知设置氢《气回收纯化系统具有!十分:重要:的节能环保作用
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【 , 4 《水,。。电解制氢设备宜稳定!生产运行《以节约电《能和延长设备寿命】为,此当氢气负荷变化】大时宜设置适当的氢!气贮罐(柜)—即使氢气负荷变【化不大若《晚上负荷《小于白天《负荷也宜设置适当的!氢气贮罐(柜)【。因为这样可以利用】晚上低谷的廉—价电:力生产?氢,气存贮在贮氢—罐(柜)里降低【。氢气生产成本—。并有利于电网—运行
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5【 :水电解制氢装—置在:低电流密度运行【时具有以下优—点
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《 水《。电解:槽能大幅度降低【单耗:其直流电耗降—低约0?.5kW·h/m3!~0.6《kW·?h/m3《(标准状态下)【其电气部分也有显】著的节电《效,果(变压器提高效】率约3%)
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? : 水电?解槽在低电流密度】运行时一般很少出】现故障有利》于安全?生产
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《 6 在电解液中!加入:添加剂可以降低【电耗:具,有,很大的现实》意义
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《 在水《电,解液中定期加入【重铬酸钾(K2【Cr2O7)—粉末:使电解槽电极表面的!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,电目的;此外—还可减轻对电—解槽的腐蚀》改善气体纯度1台】DY-125型水电!解槽加入重铬酸钾】后在其他条件—不,变,的,情,况下其?平,均极间电压》比加:入前降低了0.22!V左右每生产1【m3氢气消》耗的电能降低约0.!。54kW·h—相,当,于节:约直流电《10%?这,是十分可观的
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!。五氧化二钒(V【2O5)是一种【黄色的粉《末易溶于碱(—电解液)而》生成钒酸盐具—有,强烈的氧《化性五氧化》二钒对阳极》没有什么影响—主要作用于》阴极降低《阴,极的超电压达—到节:电目的另外还具【有聚集碎小氢气泡变!大,。气泡的功能使—氢气快速地》从电:解液中分离》出来从而降》低电解液《的含气?量达到降《低电耗的目》标据有关单位—的试验五氧化二钒】。加入:量,在0.0《5%时极间电—压能下降0.1【4V每生产1m3氢!气消耗的电耗降【低约0?.3kW·h—。相当于?节电5%此》。法除了节约》电能外还能节约【大,量的冷却水
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