生產(chǎn)綠氫的堿性水電解工藝中的在線氫氧化鉀 (KOH) 和氫氧化鈉 (NaOH) 測(cè)量
1 Power-to-X 的堿性水電解
通過(guò)堿性水電解生產(chǎn)綠氫將成為不久的將來(lái)的關(guān)鍵參數(shù),尤其是對(duì)于 Power-to-X 技術(shù)而言。通過(guò)綠色電力合成生產(chǎn)氫氣,可以獲得其他能源,或者如果可能的話直接轉(zhuǎn)化為能源。目前,氫氣是通過(guò)天然氣重組的方式生產(chǎn)的,但新發(fā)明以及眾所周知的堿性水電解技術(shù)的復(fù)興使得綠氫的生產(chǎn)成為可能。因此,作為液體堿性電解質(zhì)溶液的化學(xué)品 KOH 和 NaOH 發(fā)揮著重要作用。 電化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)由兩種導(dǎo)電材料(所謂的電極)組成,它們將浸入離子導(dǎo)電液體電解質(zhì)中并相互形成電子連接。水的分離發(fā)生在電解池中的兩個(gè)部分反應(yīng)中。只要施加電壓,陰極就會(huì)產(chǎn)生氫氣,陽(yáng)極就會(huì)產(chǎn)生氧氣。
添加氫氧化鉀(KOH)或氫氧化鈉(NaOH)作為電解質(zhì)以增加水的電導(dǎo)率。
為了高效可靠全天候監(jiān)測(cè)電解質(zhì)濃度,安東帕提供了易于集成且經(jīng)濟(jì)高效的技術(shù)包,其中包括內(nèi)置聲速傳感器 L- Sonic 5100 MON 版以及強(qiáng)大的評(píng)估單元Pico 3000。
2 使用 KOH 電解堿性水
氫氣的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)是通過(guò)天然氣(“灰氫”)的蒸汽重整來(lái)完成的,因此會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳。
綠氫是利用風(fēng)能、太陽(yáng)能或水力發(fā)電等可再生能源通過(guò)水電解產(chǎn)生的電力,幾乎是零排放。
圖 1:顯示了以 KOH 為電解液的堿性水電解作為替代方案,也可以使用 NaOH。氫氧化鉀和氫氧化鈉濃度均使用安東帕聲速傳感器 L- Sonic 5100 進(jìn)行測(cè)量。圖 2 和圖 3 顯示了 KOH 和 NaOH 各自的濃度與聲速的函數(shù)關(guān)系。每張圖中的黃色區(qū)域代表了 L- Sonic 5100 的測(cè)量范圍。
堿液電解是最成熟的制氫工藝之一,具有高度的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和相對(duì)便宜的原材料。
在工藝中,如圖 1 所示,將采用濃度在 20% 至 40% 之間的氫氧化鉀溶液作為電解液。
持續(xù)監(jiān)測(cè) KOH 濃度不僅對(duì)于其效率很重要,而且對(duì)于安全也很重要。安東帕精確的 L- Sonic 5100 MON 版已在此類(lèi)加工廠中成功部署,可永久、完全自動(dòng)化地全天候測(cè)量 KOH 或 NaOH 的濃度。我們的聲速傳感器取代了耗時(shí)且成本高昂的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量,并保證了安全性且優(yōu)化了工藝性能。
3 安東帕的測(cè)量解決方案
對(duì)堿性水電解過(guò)程中,對(duì) KOH 和 NaOH 濃度的精確可靠測(cè)量保證了出色的 H2 產(chǎn)量以及穩(wěn)定的生產(chǎn)條件和高度的安全性。
安東帕的 L- Sonic 5100 在線聲速傳感器(圖 4)是實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)連續(xù)測(cè)量化學(xué)品濃度的強(qiáng)力助手。這些傳感器無(wú)需維護(hù),集成后可立即進(jìn)行測(cè)量。
無(wú)論安裝在管道還是儲(chǔ)罐中,安東帕的聲速傳感器都不需要任何旁路、泵機(jī)或閥門(mén)。與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的集成非常簡(jiǎn)單且成本效益更高。
4 為什么選擇安東帕 - 為您帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)
所有優(yōu)勢(shì)概覽:
? 優(yōu)化原材料的使用
? 全天候質(zhì)量控制
? 減少耗費(fèi)成本和時(shí)間的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量
? 優(yōu)化后續(xù)過(guò)程的控制
? 免維護(hù)且靈活的系統(tǒng)
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