수소발생기

수소발생기는 물을 전기분해하여 고순도 수소를 지속적으로 공급하는 장치입니다. 최적의 성능을 위해서는 물의 순도가 중요합니다.

다음 오염 물질을 피해야 합니다.
이온
물에 존재하는 이온은 전기분해 과정을 방해하고 전기화학 전지를 손상시킬 수 있습니다. 이러한 현상은 피해야 합니다. 이온 교환 수지 및/또는 역삼투 기술은 수돗물에 존재하는 대부분의 이온을 제거할 수 있으므로 물이 이 용도에 적합합니다.

입자
입자는 라인과 멤브레인에 침전되어 전기화학 셀을 손상시키고 장비의 기능을 방해할 수 있습니다.

유기물
높은 부하의 유기물은 잠재적으로 전극 표면에 침전물을 생성하거나 멤브레인에 코팅을 형성하여 국부 전류에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 유기화합물은 박테리아에 의해 영양분으로 사용될 수 있으므로 최소한으로 유지해야 합니다.

박테리아
장비 내부에 생물막이 형성되는 것을 방지하려면 박테리아 수준을 최소한으로 유지해야 합니다. 물에 존재하는 유기물의 수준을 조절함으로써 박테리아 수준을 최소화할 수 있습니다. 여과를 사용할 수도 있습니다.

수소 발생기 사용자는 장비에 요구되는 수질과 관련하여 제조업체 권장 사항을 따라야 합니다. 수질은 수소 발생기의 최적 작동을 위해 중요하며 일부 장비에는 부적절한 수질로 인한 장비 손상을 방지하는 데 도움이 되는 저항률 또는 전도도 측정기가 내장되어 있습니다. 일반적으로 저항률이 1MΩ.cm 이상인 갓 정제된 물을 권장합니다.

수소 발생기를 통한 수소 생산은 물과 화석 연료로부터 에너지를 저장하기 위한 주요 옵션 중 하나로 떠오르고 있습니다. 수소 가스는 현재 연소 부산물이 물인 물에서 생성되는 가스를 사용하여 무공해 연료로 소수의 차량에 사용되고 있습니다. 따라서 수소 생산은 중요한 에너지 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 할 가능성이 높습니다.
이제 이 기술은 연료 전지, 화학 처리, 정제, 석유 회수 등과 같은 다양한 응용 분야에도 사용됩니다.

끊임없는 연구 개발을 통해 최종 용도를 위한 고압 실린더보다 더 안전하고, 친환경적이며, 더 효율적이고, 더 비용 효율적인 온디맨드 수소 가스 생성 수단인 수소 생성기의 혁신이 가능해졌습니다.

수소 발생기의 주요 구성 요소는 양극과 음극이라는 두 개의 전극을 포함하는 전해조 셀입니다. 두 전극은 모두 이온 교환막으로 분리되어 있습니다. 백금 촉매는 전기분해 공정을 수행하기 위해 전극에 사용됩니다. 액체 암모니아는 수소 발생기에 사용되는 원료입니다. 기화 후 활성화된 니켈촉매가 분해보일러에 설치됩니다. 열 교환이 완료되면 분해된 가스가 냉각되고, 열에서 가스 암모니아가 회수되어 분해 보일러로 들어가 분해됩니다. 일반적으로 수분 및 기타 불순물을 제거하기 위해 가스 정화 시스템으로 들어가는 혼합 가스가 생성됩니다. 이런 식으로 수소가 생성됩니다.

수소 에너지 저장 장치는 밀도가 높아 화석 연료에 비해 가격이 비싸지만, 친환경 및 배출가스 제로 자동차에 대한 전 세계인의 인식이 높아지면서 수소 수요가 늘어나고 있습니다. 아시아 태평양 지역은 자동차 산업의 연료 전지 수요 급증, 다양한 암모니아 비료 수요 증가 등 많은 요인으로 인해 현재 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있습니다.

또한, 생산시설의 임시 폐쇄로 인해 수소발생기 시장 성장이 어느 정도 저해되기도 했습니다. 반면, 특히 팬데믹 초기에는 병원의 지속적인 에너지에 대한 수요가 수소 연료전지에 대한 수요를 주도하여 수소 발생기 시장에 긍정적인 영향을 미쳤습니다.

또한 여러 산업 분야에서 수많은 화학 원료에 대한 요구 사항은 수소 발생기 산업의 성장을 위한 수익성 있는 기회를 제공합니다. 수소 발생기의 기술 및 전기 효율성의 급속한 발전은 가까운 미래에 시장에 엄청난 전망과 기하급수적인 성장을 가져올 것입니다.

수소발생기는 수소가스(H2)를 발생시키는 장치로, 작동 원리는 전해수의 반응을 기본으로 한다. 다음은 수소 발생기의 작동 원리와 기능입니다.

작동 원리
수소 발생기의 작동 원리는 주로 물 전기 분해 반응과 관련이 있습니다. 일반적으로 물(H2O)은 수소(H2)와 산소(O2)로 구성되어 있는데, 물을 전기분해하면 수소와 산소로 분해됩니다. 구체적인 반응식은 다음과 같습니다.

2H2O (liquid) ->2H2(가스)+O2(가스)
수소 발생기에는 일반적으로 양극과 음극이라는 두 개의 전극을 포함하는 전해조가 사용됩니다. 이 두 전극은 일반적으로 알칼리성(예: 수산화나트륨) 또는 산성(예: 황산) 용액인 전해질 용액에 잠겨 있습니다.
외부 전원(일반적으로 DC 전원)이 전해조의 전극에 연결되면 다음 두 가지 반응이 발생합니다.

음극에서는 물 분자(H2O)가 전자를 받아 수소 기체(H2)로 환원됩니다.
2H2O (liquid)+2 electrons ->H2 (가스)+2 수산화물 이온 (2OH -)
양극에서 물 분자는 전자를 잃고 산소(O2)가 방출됩니다.
2H2O (liquid) ->O2 (가스)+4 수소 이온 (4H+)+4 전자
이러한 반응은 물을 수소와 산소로 분해하여 전기분해 셀의 가스 배출구에서 배출되는 반면, 산소는 전기분해 셀의 가스 배출구에서 배출됩니다.

기능
수소발생기의 주요 기능은 고순도 수소가스를 생성하는 것이다. 이는 다음을 포함하되 이에 국한되지 않는 다양한 실험실 및 산업 응용 분야에서 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다.
실험실 응용: 실험실에서의 화학 실험, 샘플 준비 및 반응 챔버의 환원제로 사용됩니다.

산업 응용: 금속 용접, 반도체 제조, 화학 생산 등 산업 공정에 사용됩니다. 수소는 연료 전지 및 수소 자동차의 연료로도 사용됩니다.

에너지 저장: 수소는 재생 에너지의 저장 형태 중 하나로 간주되며, 수소 발전기는 필요할 때 전기 에너지를 수소로 변환하여 전기를 생성하는 데 사용됩니다.

실험실 및 연구: 실험실 및 연구 분야에서 수소는 수소의 화학적 특성, 수소 에너지 기술 및 관련 연구 분야를 연구하는 데 사용될 수 있습니다.

습기
수소 발전기는 물과 전기를 사용하여 수소를 만듭니다. 수소발생기는 전기를 이용해 산소와 수소를 분리한 뒤 한쪽에서는 산소, 반대쪽에서는 수소를 배출하는 장치다.
물을 사용하기 때문에 발전기 내부에 습기가 많아 연구개발 시 소음의 원인이 될 수 있다는 점도 우리가 극복해야 했던 장애물 중 하나였습니다.
수소 발생기에는 습도를 낮추는 것을 목표로 하는 두 개의 흡수 물질 기둥이 있습니다. 습도는 매우 낮지만 센서는 습도 수준에 매우 민감하기 때문에 이 수준을 더욱 낮추는 방법이 필요했습니다.
우리는 회의 중에 이 문제를 제기했으며 우리가 수집한 통찰력 중 하나는 이러한 습도 트랩을 더 많이 사용할 수 있다는 것입니다. 흥미롭게도, 누출이 없도록 충분히 밀봉할 수 있다고 확신하는 경우 이러한 컬럼을 건조하여 재사용할 수 있습니다.

압력
수소 발생기를 다룰 때 우리가 사용하고 있는 특정 수소 발생기가 최대 5bar의 압력을 처리할 수 있다는 것을 아는 것도 중요했습니다. 우리의 요구 사항 중 하나는 대기 수준보다 높은 압력에서 작은 실린더를 H2로 채우는 것입니다. 이러한 실린더를 채우려면 목표 압력보다 더 높은 압력의 H2 소스가 필요합니다.

흐름
우리는 우리가 사용하는 특정 수소 발생기 모델의 의도된 사용 사례가 수소를 가스 운반선으로 사용하는 GC의 일부라는 것을 알게 되었습니다. GC에는 더 낮은 유량이 필요하기 때문에 생성기는 우리가 입력한 유량을 처리할 수 없었고 이것이 바로 문제가 발생한 이유입니다.
더 작은 유량 수준을 사용하는 것이 더 안전합니다. H2 발생기에는 수소 소비가 있는지(일부 흐름 저항을 기반으로) 자동으로 확인하여 수소가 실험실에 퍼지지 않도록 보호 프로토콜이 마련되어 있습니다.

제품은 중국 전역에서 판매되며 전 세계 국가로 수출됩니다. 미국, 독일, 모로코, 케냐, 사우디아라비아, 베트남, 알제리, 인도, 탄자니아, 대만 등 20개 이상의 국가와 지역에서 판매되었습니다. China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group 및 기타 유명 기업과 같은 유명 기업에 성공적으로 서비스를 제공했습니다. Wulanchabu, Haikou, Hainan, Hainan Haikou, Yunnan Kunming 등 많은 녹색 수소 수소 수소화 스테이션이 녹색 및 수소 제조 프로젝트를 제공합니다.