水电解制氢装置宽功率波动适应性研究 被引量：21

1

作者 宁楠 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第6期133-136,共4页

随着风电行业的迅猛发展,对风能源的转化有了迫切需求,对能源转化系统的风电波动性适应提出了更高要求。氢气作为清洁的"新能源"成为消化弃风的最佳选择。利用调整各工艺参数的方法,研究传统水电解制氢装置在风电宽功率波动... 随着风电行业的迅猛发展,对风能源的转化有了迫切需求,对能源转化系统的风电波动性适应提出了更高要求。氢气作为清洁的"新能源"成为消化弃风的最佳选择。利用调整各工艺参数的方法,研究传统水电解制氢装置在风电宽功率波动条件下的适应性,并探索相关解决方法。为水电解制氢装置的进一步改进提供支持,为微电网风电耦合制氢及氢能综合利用提供理论依据。 展开更多

关键词 风电 水电解制氢 宽功率波动

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水电解制氢微机控制系统的抗干扰问题

2

作者 赵然 邓小云 顾德英 《控制工程》 CSCD 2003年第z1期89-90,151,共3页

采用INTEL80C51单片机做为纯氢发生器的控制核心,配备必要的外围接口电路及功放电路对制氢生产工艺进行控制。根据电解液电导率与温度的变化关系,采用PI控制方法,自动调节电流的大小,控制氢气的产量。在系统开发时,考虑到外界因素和系... 采用INTEL80C51单片机做为纯氢发生器的控制核心,配备必要的外围接口电路及功放电路对制氢生产工艺进行控制。根据电解液电导率与温度的变化关系,采用PI控制方法,自动调节电流的大小,控制氢气的产量。在系统开发时,考虑到外界因素和系统本身的因素对控制系统存在着干扰以及现场的实际需要,在硬件设计和软件设计两个方面采取了抗干扰措施。从而有效地抑制了干扰的产生和窜入,保证控制系统可靠运行、稳定地产生氢气。 展开更多

关键词 水电解制氢 单片机 硬件抗干扰 软件抗干扰

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碱性水电解制氢系统建模综述及展望 被引量：33

3

作者 李洋洋 邓欣涛 +4 位作者 古俊杰 张涛 郭斌 杨福源 欧阳明高 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期567-582,共16页

本文中以建模为重点对碱性水电解制氢系统的现状与展望进行综述。首先,对水电解制氢多种方式进行了对比分析,并重点阐述了碱性水电解制氢系统现状:碱性水电解制氢技术存在投资成本低、寿命长、规模大的特点,是现阶段实现“碳达峰”目标... 本文中以建模为重点对碱性水电解制氢系统的现状与展望进行综述。首先,对水电解制氢多种方式进行了对比分析,并重点阐述了碱性水电解制氢系统现状:碱性水电解制氢技术存在投资成本低、寿命长、规模大的特点,是现阶段实现“碳达峰”目标的重要手段。接着,在碱性水电解制氢系统建模方面定量地深入分析了电解槽能耗、气体纯度和温度与系统控制的影响机制。本研究为碱性水电解制氢技术的发展提供理论和技术支撑。 展开更多

关键词 碱性水电解制氢 动态响应 系统建模与控制 气体纯度

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水电解制氢装置液位偏差成因及其处理措施 被引量：2

4

作者 修凯 王志 白峰 《舰船科学技术》 北大核心 2006年第2期99-101,共3页

就水电解制氢装置液位控制原理进行了说明,分析了分离器液位偏差过大对设备运行安全的危害及可能造成液位偏差的原因,提出了提高液位控制可靠性的措施以及一旦液位失控应采取的安全措施。

关键词 水电解制氢装置 液位控制 液位偏差原因 液位联锁

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质子交换膜水电解制氢膜电极研究进展 被引量：7

5

作者 万年坊 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期6385-6394,共10页

质子交换膜水电解(PEMWE)制氢具有可适用于风能太阳能等可再生能源的间歇性和波动性、能量转换效率高、启动快速、占地小等优点,成为目前绿氢制取重点关注的技术。膜电极作为水电解制氢关键核心部件,对于水电解制氢的性能、效率和寿命... 质子交换膜水电解(PEMWE)制氢具有可适用于风能太阳能等可再生能源的间歇性和波动性、能量转换效率高、启动快速、占地小等优点,成为目前绿氢制取重点关注的技术。膜电极作为水电解制氢关键核心部件,对于水电解制氢的性能、效率和寿命至关重要,并随着量产规模的扩大在系统成本中的占比越来越高。发展高性能、低成本和高耐久性的膜电极对于绿氢的低成本大规模制取具有重要意义。本文综述了近年来质子交换膜电解水制氢膜电极中质子交换膜、催化层、多孔传输层等关键材料部件以及膜电极制备技术的研究进展和成果,并进行了简要评述。从膜电极设计和开发的角度系统地梳理了如何提高电解制氢性能、降低水电解制氢膜电极成本等方面的进展。最后,就未来膜电极研发的方向提出了建议。 展开更多

关键词 水电解制氢 膜电极 质子交换膜 催化层 多孔传输层

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水电解制氢技术现状与展望 被引量：4

6

作者 白佳凯 李朋喜 乔东伟 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期63-65,共3页

水电解制氢是制备绿色氢的一种方法,综述了碱性水电解、质子交换膜水电解和固体氧化物水电解3种主要的水电解制氢方法,评估了它们的特点及优缺点,并对水电解制氢技术的发展做出了展望。

关键词 水电解制氢 碱性水电解 质子交换膜水电解 固体氧化物水电解

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工业碱性水电解制氢用析氧催化材料研究进展 被引量：2

7

作者 王宇超 徐京辉 +2 位作者 尹永利 杜逸云 殷雨田 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2022年第4期157-165,共9页

碱性水电解制氢(AWE)因具有技术成熟、设备成本相对较低的优点,被认为是未来主流的制氢方法。但存在电流密度低、制氢效率低的问题,限制了其在工业上的应用。开发高效析氧(OER)催化材料是解决该问题的主要方法。目前广泛研究的OER催化... 碱性水电解制氢(AWE)因具有技术成熟、设备成本相对较低的优点,被认为是未来主流的制氢方法。但存在电流密度低、制氢效率低的问题,限制了其在工业上的应用。开发高效析氧(OER)催化材料是解决该问题的主要方法。目前广泛研究的OER催化材料可分为金属氧化物、层状双氢氧化物(LDH)以及其他新结构材料3类。对比了不同OER催化材料的制备方法与性能,发现LDH具有相对良好的OER催化性能。对于工业化应用,OER催化材料还应具备制备简单、成本低、效率高、寿命长及稳定性好的特性。未来碱性水OER催化材料的研发应综合考虑催化性能及工业化要求。 展开更多

关键词 碱性水电解制氢 析氧催化材料 工业化应用 层状双氢氧化合物

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水电解制氢设备故障维修维护 被引量：1

8

作者 邓志刚 《农业灾害研究》 2018年第6期81-82,共2页

依据新疆哈密市气象局高空探测业务实际情况,着重对水电解制氢设备常见的故障问题进行分析,并给出了维修维护措施,供相关人士参考。

关键词 水电解制氢 高空探测业务 设备 故障 维修维护

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QDQ2-1A方舱型自动水电解制氢设备试验及在高寒环境下问题解析

9

作者 李艳 《农业灾害研究》 2021年第1期161-162,共2页

通过QDQ2-1A型自动水电解制氢设备在锡林浩特国家气候观象台开展为期3个多月的业务化试验工作为基础,在试验中,对氢气产量的指标要求、氢气纯度、泄漏率、达标率、设备可靠度、故障率进行准确的观测和分析,并对仪器设备在高寒环境中出... 通过QDQ2-1A型自动水电解制氢设备在锡林浩特国家气候观象台开展为期3个多月的业务化试验工作为基础,在试验中,对氢气产量的指标要求、氢气纯度、泄漏率、达标率、设备可靠度、故障率进行准确的观测和分析,并对仪器设备在高寒环境中出现的问题进行总结,提出合理建议,为今后自动水电解制氢业务化运行提供科学依据。 展开更多

关键词 QDQ2-1A 自动水电解制氢 试验 高寒环境

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罗格斯大学开发用于水电解制氢的新型高性能无铂电极

10

作者 张伟清 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期28-28,共1页

美国罗格斯大学的研究人员合成了嵌入钴的富氮碳纳米管（NRCNTs）,能够高效电催化析氢反应（HER）,其活性与贵金属铂接近,而且在酸性、中性或碱性介质中同样能发挥良好的性能,可以与现有的放氧催化剂（放氧催化剂在整个水分解反应中发... 美国罗格斯大学的研究人员合成了嵌入钴的富氮碳纳米管（NRCNTs）,能够高效电催化析氢反应（HER）,其活性与贵金属铂接近,而且在酸性、中性或碱性介质中同样能发挥良好的性能,可以与现有的放氧催化剂（放氧催化剂在整个水分解反应中发挥着关键作用）共同使用。该材料采用简单、易放大的合成路线,将嵌入Co2＋的石墨氮化碳进行热处理,原料为廉价的双氰胺和CoCl2。 展开更多

关键词 水电解制氢 铂电极 性能 大学 开发 氧催化剂 合成路线 CoCl2

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粉煤气化加水电解制氢年产120万t甲醇

11

《煤炭工程》 北大核心 2006年第12期47-47,共1页

本项目建设地在四川最大的无烟煤煤田，储量丰富、集中、可靠，已探明煤炭总储量35．8亿t。项目分两期建设：一期年产煤制甲醇60万t；二期年产甲醇（加水电解制氢）60万t。已完成了规划、可研、选址等前期准备工作。

关键词 水电解制氢 煤制甲醇 粉煤气化 前期准备工作 项目建设 无烟煤 储量 煤炭

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氯碱电解与碱性水电解制氢关键材料的对比与展望

12

作者 徐宇翔 张冰 +4 位作者 董迁 朱其轩 唐宏 陈松 徐桂银 《材料导报》 2025年第17期1-7,共7页

氢能作为绿色清洁能源可以通过电解技术有效获取,氯碱为电解技术工业化生产的典型行业,本文通过研究氯碱工业副产氢和水电解制氢技术,将两种技术发展历程及原理进行对比,总结出技术路线较为成熟的碱性水电解制氢为目前规模化工业生产的... 氢能作为绿色清洁能源可以通过电解技术有效获取,氯碱为电解技术工业化生产的典型行业,本文通过研究氯碱工业副产氢和水电解制氢技术,将两种技术发展历程及原理进行对比,总结出技术路线较为成熟的碱性水电解制氢为目前规模化工业生产的最快方法。同时论述电极材料及催化材料和膜材料分别在氯碱电解槽和碱性水电解制氢电解槽中的发展、工业化应用概况和最新研究,通过对比得到碱性水电解制氢与氯碱电解可以相互借鉴的研发思路,系统对比两种技术作为关键性材料的电极和膜的工业化应用概况及发展方向,为实现降低能耗、提高电解槽性能的目的提供理论依据,进一步推动碱性水电解制氢技术的发展。 展开更多

关键词 电解技术 氯碱工业副产氢 碱性水电解制氢

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孔结构对碱性电解水制氢复合隔膜的应用影响 被引量：2

13

作者 张翠苗 于文涛 +6 位作者 何宝华 董天都 徐猛 李锁定 刘洵 莫恒亮 张淳淳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期175-180,共6页

通过浸没沉淀相转化法制备了两种结构形式的碱性电解水制氢有机/无机复合隔膜,即断面海绵状孔结构和指状孔结构。研究了两种孔结构对碱性电解水制氢隔膜的应用影响,通过评价两种孔结构隔膜的综合性能,包括阻气性、面电阻、机械性能和耐... 通过浸没沉淀相转化法制备了两种结构形式的碱性电解水制氢有机/无机复合隔膜,即断面海绵状孔结构和指状孔结构。研究了两种孔结构对碱性电解水制氢隔膜的应用影响,通过评价两种孔结构隔膜的综合性能,包括阻气性、面电阻、机械性能和耐腐蚀性。结果表明:此两种结构形式的隔膜泡点(约0.335MPa)和抗拉强度(约28.52N/mm^(2))接近,但海绵状孔结构的隔膜具有更低的面电阻0.21Ω/cm^(2)和更优异的机械性能,经过耐磨和耐压后泡点降低幅度小,阻气性更高,而断面指状孔结构的隔膜面电阻0.25Ω/cm^(2),经过耐磨和耐压后泡点降低幅度较大,可以推断出两种结构形式的隔膜阻气方式有所不同,海绵状孔结构隔膜整体结构具有阻气效果,而指状孔结构隔膜主要靠致密皮层阻气,皮层损坏则失去阻气效果。另外,两种结构的复合隔膜耐碱腐蚀性相差较大,断面指状孔结构的隔膜经过长期高温碱液浸表面致密层消失,无阻气性。通过对比两种不同结构隔膜的性能,海绵状孔结构的隔膜综合性能更加优异,更适合碱性电解水制氢设备。 展开更多

关键词 碱性水电解制氢 复合隔膜 结构形式 机械性能 耐腐蚀性

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侧链型聚(靛红-联苯)阴离子交换膜水电解性能

14

作者 张安然 李黎明 +3 位作者 马颖 肖文涛 李非凡 张玉广 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期43-49,共7页

对阴离子交换膜(AEM)进行分子结构设计,制备出满足AEM水电解技术需求的高碱稳定性、高电导率的AEM。通过超强酸催化反应制备出具有高碱稳定性的聚(靛红-联苯)(PBPIN)主链;门秀金反应制备出含有高碱稳定性阳离子(哌啶阳离子)以及烷基间... 对阴离子交换膜(AEM)进行分子结构设计,制备出满足AEM水电解技术需求的高碱稳定性、高电导率的AEM。通过超强酸催化反应制备出具有高碱稳定性的聚(靛红-联苯)(PBPIN)主链;门秀金反应制备出含有高碱稳定性阳离子(哌啶阳离子)以及烷基间隔基的侧链(6C-Pip);门秀金反应将6C-Pip侧链接枝到PBPIN中制备出PBPIN-6CPip膜。为了验证PBPIN-6C-Pip膜的高碱稳定性以及高电导率,对其在高温KOH溶液中进行了碱稳定性测试,PBPIN-6C-Pip膜在80℃、1 M KOH溶液中浸泡900 h后离子交换容量保留率高达97.02%;对其进行了电导率测试以及透射电子显微镜表征,PBPIN-6C-Pip膜在80℃的纯水中电导率可达88.2 mS/cm,同时具有良好的微相分离结构。对AEM电解槽运行参数(KOH溶液浓度、温度、循环方式)进行了系统地研究后,在最优运行参数下(80℃、2 M KOH,2.0 V),对PBPIN-6C-Pip膜进行了水电解性能测试,电流密度可达1.20 A/cm^(2),在此电流密度下运行700 h后电解槽的电流衰减率仅为0.16 mA/(cm^(2)·h)。通过制备出含有高碱稳定性阳离子与无氧主链的侧链型AEM,验证了无氧主链与侧链结构在AEM碱稳定性与电导率提升方面的潜力,为后续研究提供了实验基础。 展开更多

关键词 侧链型阴离子交换膜 聚(靛红-联苯) 阴离子交换膜 AEM电解槽运行参数 水电解制氢技术

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天然气重整制氢工艺在大型粉末冶金企业中的应用及前景分析 被引量：6

15

作者 匡社颖 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 2006年第2期58-60,63,共4页

介绍了水电解制氢和天然气重整制氢技术的原理及其工艺流程。通过综合比较与技术分析,指出天然气重整制氢工艺在生产成本方面有较大优势,且在粉末冶金企业中已有成功应用的先例;并强调在大型粉末冶金企业中,该制氢工艺完全可以取代水电... 介绍了水电解制氢和天然气重整制氢技术的原理及其工艺流程。通过综合比较与技术分析,指出天然气重整制氢工艺在生产成本方面有较大优势,且在粉末冶金企业中已有成功应用的先例;并强调在大型粉末冶金企业中,该制氢工艺完全可以取代水电解制氢工艺。 展开更多

关键词 粉末冶金 制氢工艺 天然气重整制氢 水电解制氢 经济指标

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我国工业领域绿氢发展应用现状与前景分析 被引量：14

16

作者 杨铮 温倩 《中国煤炭》 北大核心 2024年第1期108-114,共7页

以可再生能源制氢替代化石能源制氢是未来工业领域实现绿色低碳转型的主要路径之一,我国水电解制氢技术以碱性电解技术为主,适合波动性新能源的PEM电解技术将有较好的发展前景。从经济性和碳排放两方面对绿氢的竞争力进行了分析,认为目... 以可再生能源制氢替代化石能源制氢是未来工业领域实现绿色低碳转型的主要路径之一,我国水电解制氢技术以碱性电解技术为主,适合波动性新能源的PEM电解技术将有较好的发展前景。从经济性和碳排放两方面对绿氢的竞争力进行了分析,认为目前我国绿氢成本还较高,未来随着新能源电力成本的下降以及碳排放成本的上升,绿氢将逐渐在我国能源体系中发挥重要作用。重点介绍了绿氢发展现状及趋势,分析了绿氢行业存在的主要问题,指出随着我国绿氢化工项目的加速推进,在行业脱碳进程中应重点考虑不要盲目加快绿氢的工业应用进程,需要国家层面在绿氢制备和工业消纳领域出台相应的支持政策,同时建议加快相关标准体系的建设进度。 展开更多

关键词 “双碳”目标 可再生能源制氢 水电解制氢工艺 竞争力分析 绿氢工业应用

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高性能PPS网基PSF-ZrO_(2)复合隔膜的制备及其性能研究

17

作者 李为鑫 孙兆策 +1 位作者 叶献民 何国强 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期10189-10195,共7页

聚苯硫醚(PPS)网基聚砜(PSF)-氧化锆(ZrO_(2))复合隔膜作为一种新型的高性能碱性水电解制氢隔膜,具有良好机械性能、低面电阻和高化学稳定性等优点。采用预热压成型和浸没沉淀相转换法制备出复合隔膜,研究了铸膜液中PSF、ZrO_(2)纳米颗... 聚苯硫醚(PPS)网基聚砜(PSF)-氧化锆(ZrO_(2))复合隔膜作为一种新型的高性能碱性水电解制氢隔膜,具有良好机械性能、低面电阻和高化学稳定性等优点。采用预热压成型和浸没沉淀相转换法制备出复合隔膜,研究了铸膜液中PSF、ZrO_(2)纳米颗粒、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量对隔膜性能的影响。分析比较了复合隔膜(命名为PPZS)和商业化Zirfon UTP 500隔膜的性能。结果显示PPZS复合隔膜的抗拉强度达到36.36 MPa,面电阻达到0.21Ω·cm^(2),泡点压力达到0.268 MPa,表现出优异的碱性水电解制氢综合性能。 展开更多

关键词 PPS网 PSF-ZrO_(2)复合隔膜 碱性水电解制氢 面电阻 泡点压力

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气体扩散电极在电催化苯加氢反应中的应用 被引量：5

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作者 王晶 俞英 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期115-119,共5页

利用交流阻抗复平面图判定控制步骤的方法,论证了采用SPE电极进行的水电解制氢苯电化学加氢反应是扩散控制的反应。将气体扩散电极应用于水电解制氢苯电化学加氢体系中,从而将反应由扩散控制转化为电化学步骤控制。比较了两种方法制备... 利用交流阻抗复平面图判定控制步骤的方法,论证了采用SPE电极进行的水电解制氢苯电化学加氢反应是扩散控制的反应。将气体扩散电极应用于水电解制氢苯电化学加氢体系中,从而将反应由扩散控制转化为电化学步骤控制。比较了两种方法制备的气体扩散电极对反应控制步骤的改进效果。结果表明,采用镀铂碳布扩散电极可提高反应速度。 展开更多

关键词 水电解制氢 苯加氢反应 气体扩散电极 反应控制 扩散控制 改进效果 控制步骤 电催化 电化学 复平面

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铌增导复合钛极板的黏结剂喷射增材制造

19

作者 王婉卿 张峻 +2 位作者 徐竹田 邱殿凯 彭林法 《精密成形工程》 2025年第9期115-125,共11页

目的利用黏结剂喷射增材制造技术制备掺杂不同比例铌的钛基双极板材料,探索材料成分和烧结温度对其微观结构、电化学性能和导电性的影响。目标是通过优化工艺和成分,提高水电解槽钛基双极板的导电性、耐腐蚀性和性能稳定性,为现有贵金... 目的利用黏结剂喷射增材制造技术制备掺杂不同比例铌的钛基双极板材料,探索材料成分和烧结温度对其微观结构、电化学性能和导电性的影响。目标是通过优化工艺和成分,提高水电解槽钛基双极板的导电性、耐腐蚀性和性能稳定性,为现有贵金属涂层双极板的性能提升和降本提供新思路。方法采用黏结剂喷射增材制造技术,制备了不同成分和不同烧结温度下的钛铌合金样品。分析样品的微观结构、相组成,并通过电化学测试评估材料的耐腐蚀性能。此外,测量界面接触电阻(ICR)以评价不同样品的导电性。结果钛铌合金的致密性随烧结温度的升高显著提升,钛-10铌致密度在1250℃温度下达到77.3%;由于热膨胀系数差异,添加20%(质量分数)铌粉的样品界面存在微裂纹,因此其孔隙率高于钛-10铌样品的孔隙率。在1250℃烧结后,钛-10铌合金在2 V(vs.SHE,相对于标准氢电极SHE)高电位下的腐蚀电流密度为1.72×10^(-4)A/cm^(2),明显低于纯钛样品的。20h恒电位极化后,界面接触电阻仅为4.54mΩ·cm^(2),与纯钛样品相比降低了64.5%,表面极板具有更优的导电性能和耐久性。最终实现了复合钛极板的试制。结论相比于传统钛极板,通过增材制造的钛铌合金电解槽双极板的导电性和耐腐蚀性显著提升。 展开更多

关键词 水电解制氢 增材制造 黏结剂喷射 双极板 界面接触电阻

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