Hielscher تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية

إنتاج الهيدروجين الفعال مع الفوق صوتيات

الهيدروجين هو وقود بديل يفضل بسبب لطفه البيئي وعدم انبعاث ثاني أكسيد الكربون. ومع ذلك، توليد الهيدروجين التقليدي ليست فعالة لإنتاج الكتلة الاقتصادية. والموجات فوق الصوتية روجت كهربائيا من المياه والمياه القلوية حلول النتائج في ارتفاع الغلة الهيدروجين، ومعدل التفاعل وسرعة التحويل. بالموجات فوق الصوتية بمساعدة التحليل الكهربائي يجعل إنتاج الهيدروجين اقتصادية وكفاءة في استخدام الطاقة.
بالموجات فوق الصوتية روجت التفاعلات الكهروكيميائية مثل التحليل الكهربائي والتخثر الكهربائي تظهر تحسين سرعة التفاعل، ومعدل وغلة.

توليد الهيدروجين الفعال مع سونيكيشن

التحليل الكهربائي للمياه والحلول المائية لغرض توليد الهيدروجين هو عملية واعدة لإنتاج الطاقة النظيفة. التحليل الكهربائي للمياه هو عملية كهروكيميائية حيث يتم تطبيق الكهرباء لتقسيم المياه إلى غازين، وهما الهيدروجين (H2) والأكسجين (O2). من أجل اضم الـ H – ال – H السندات عن طريق التحليل الكهربائي، يتم تشغيل تيار كهربائي من خلال المياه.
بالنسبة للتفاعل الكهربائي ، يتم تطبيق عملة كهربائية مباشرة (DC) لبدء رد فعل غير عفوي من الحكمة. التحليل الكهربائي يمكن أن تولد الهيدروجين من نقاء عالية في عملية بسيطة، صديقة للبيئة، الخضراء مع صفر CO2 الانبعاثات كما O2 هو المنتج الثانوي الوحيد.

Ultrasonic electrolysis intensifies hydrogen production.

2x المعالجات بالموجات فوق الصوتية UIP2000hdT مع تحقيقات، التي تعمل كأقطاب كهربائية، أي الكاثود والأنود. يكثف الحقل بالموجات فوق الصوتية التركيب الكهربائي للهيدروجين من الماء أو المحاليل المائية.

وفيما يتعلق بالتحليل الكهربائي للمياه، يتم تقسيم المياه إلى الأكسجين والهيدروجين عن طريق تمرير تيار كهربائي من خلال الماء.
في الماء النقي في الكاثود المشحونة سلباً، يحدث تفاعل الحد حيث يتم التبرع بالإلكترونات (e-) من الكاثود إلى cations الهيدروجين بحيث يشكل غاز الهيدروجين. في الأنود المشحونة بشكل إيجابي ، يحدث تفاعل أكسدة ، والذي يولد غاز الأكسجين بينما يعطي الإلكترونات إلى الأنود. وهذا يعني، يتفاعل الماء في الأنود لتشكيل الأكسجين وايونات الهيدروجين المشحونة بشكل إيجابي (البروتونات). بذلك معادلة تالي طاقة ميزان أنجزت:

2H+ (aq) + 2 هـ → حاء2 (ز) (تخفيض في الكاثود)
2H2O (ل) → O2 (ز) + 4H+ (aq) + 4 ه (الأكسدة في الأنود)
رد الفعل الكلي: 2H2O (ل) → 2H2 (ز) + واو2 (ز)

في كثير من الأحيان، يتم استخدام المياه القلوية للكهربية من أجل إنتاج الهيدروجين. الأملاح القلوية هي هيدروكسيدات قابلة للذوبان من المعادن القلوية ومعادن الأرض القلوية، والتي من الأمثلة الشائعة هي: هيدروكسيد الصوديوم (NAOH، المعروف أيضا باسم “الصودا الكاوية") وهيدروكسيد البوتاسيوم (KOH، المعروف أيضا باسم “البوتاس الكاوية"). بالنسبة للتحلل، تستخدم أساسا تركيزات 20٪ إلى 40٪ حل الكاوية.

The ultrasonic probe of the high-performance ultrasonicator UIP2000hdT functions as anode. Due to the ultrasonic field applied, the electrolysis of hydrogen is promoted.

المسابر بالموجات فوق الصوتية لل UIP2000hdT يعمل على أنهود. الموجات فوق الصوتية التطبيقية تكثيف التوليف الكهربائي من الهيدروجين.

طلب معلومات





تركيب الموجات فوق الصوتية من الهيدروجين

عندما يتم إنتاج غاز الهيدروجين في تفاعل كهربائي، يتم تصنيع الهيدروجين الحق في احتمال التحلل. سطح الأقطاب الكهربائية هو المنطقة، حيث يحدث تكوين الهيدروجين على المسرح الجزيئي أثناء التفاعل الكهروكيميائي. جزيئات الهيدروجين نواة في سطح القطب، بحيث فقاعات غاز الهيدروجين في وقت لاحق موجودة حول الكاثود. استخدام الأقطاب بالموجات فوق الصوتية يحسن مقاومة النشاط ومواعوقة التركيز ويسرع ارتفاع فقاعات الهيدروجين أثناء التحليل الكهربائي للماء. أظهرت العديد من الدراسات أن إنتاج الهيدروجين بالموجات فوق الصوتية يزيد من غلة الهيدروجين بكفاءة.

فوائد الفوق صوتيات على التحليل الكهربائي الهيدروجين

  • ارتفاع غلة الهيدروجين
  • تحسين كفاءة الطاقة

كما النتائج بالموجات فوق الصوتية في:

  • زيادة نقل الجماعي
  • الخفض المتسارع لمعوقات التراكم
  • انخفاض انخفاض الجهد أوميك
  • انخفاض رد الفعل المفرط
  • انخفاض احتمال التحلل
  • إزالة الغاز من المياه / محلول مائي
  • تنظيف المحفزات الكهربائية

تأثيرات بالموجات فوق الصوتية على التحليل الكهربائي

ومن المعروف أيضا التحليل الكهربائي متحمس بالموجات فوق الصوتية كما سونو-التحليل الكهربائي. مختلف العوامل بالموجات فوق الصوتية من سونوميشانية وسونوتشيميكال تأثير الطبيعة وتعزيز التفاعلات الكهروكيميائية. هذه العوامل التي تؤثر على التحليل الكهربائي هي نتائج التجويف والإهتزاز الناجم عن الموجات فوق الصوتية وتشمل البث الصوتي والاضطرابات الدقيقة والصغرى وموجات الصدمة بالإضافة إلى التأثيرات السونوتشيميكية. الموجات فوق الصوتية / التجويف الصوتي يحدث، عندما ترتبط موجات الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة في السائل. تتميز ظاهرة التجويف بنمو وانهيار ما يسمى بفقاعات التجويف. ويتميز انفجار الفقاعة بقوى شديدة للغاية ومستحدثة محلياً. وتشمل هذه القوات التدفئة المحلية المكثفة تصل إلى 5000K، وارتفاع الضغوط تصل إلى 1000 atm، والتدفئة الهائلة ومعدلات التبريد (>100k/sec) وأنها تثير تفاعل فريد بين المادة والطاقة. على سبيل المثال، تلك القوى التجويف اتّصال رابطة الهيدروجين في الماء وتسهيل تقسيم مجموعات المياه التي تؤدي في وقت لاحق إلى انخفاض استهلاك الطاقة للكهربية.

التأثير بالموجات فوق الصوتية على الأقطاب الكهربائية

  • إزالة الترسبات من سطح القطب الكهربائي
  • تنشيط سطح القطب
  • نقل الشوارد نحو الأقطاب الكهربائية وابتعادها عنها

تنظيف وتفعيل الأسطح

النقل الجماعي هو أحد العوامل الحاسمة التي تؤثر على معدل التفاعل والسرعة والغلة. أثناء التفاعلات الكهربائية ، يتراكم منتج التفاعل ، على سبيل المثال الترسبات ، حول وكذلك مباشرة على أسطح القطب الكهربائي ويتباطأ التحويل الكهربائي للمحلول الطازج إلى القطب. العمليات الالكتروليتية التي روجت بالموجات فوق الصوتية تظهر نقل كتلة متزايدة في المحلل السائبة وبالقرب من الأسطح. الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية والتجويف يزيل طبقات التخميل من أسطح القطب والاحتفاظ بها وبالتالي كفاءة كاملة بشكل دائم. وعلاوة على ذلك، ومن المعروف سونتيشن لتعزيز مسارات التفاعل من الآثار سونوتشيميكال.

انخفاض انخفاض الجهد أوميك، رد فعل مفرط، واحتمالات التحلل

الجهد اللازم لحدوث التحليل الكهربائي يعرف بإمكانية التحلل. الموجات فوق الصوتية يمكن أن تقلل من احتمال التحلل اللازمة في عمليات التحليل الكهربائي.

خلية التحليل الكهربائي بالموجات فوق الصوتية

بالنسبة للكهرباء، مدخلات الطاقة بالموجات فوق الصوتية، فجوة القطب الكهربائي، وتركيز المنحل بالكهرباء هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على التحليل الكهربائي للماء وكفاءته.
بالنسبة للكهرباء القلوية، يتم استخدام خلية التحليل الكهربائي بمحلول كاوي مائي يبلغ عادة 20% إلى 40% KOH أو NaOH. يتم تطبيق الطاقة الكهربائية على اثنين من الأقطاب الكهربائية.
يمكن استخدام محفزات القطب لتعجيل سرعة التفاعل. على سبيل المثال، أقطاب Pt مواتية كما يحدث رد فعل أكثر سهولة.
مقالات البحث العلمي تقرير 10٪ -25٪ توفير الطاقة باستخدام التحليل الكهربائي بالموجات فوق الصوتية روجت للمياه.

بالموجات فوق الصوتية Electrolyzers لإنتاج الهيدروجين في التجريبية وعلى نطاق صناعي

HIELSCHER الفوق’ بنيت المعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية لعملية 24/7/365 تحت تحميل كامل وفي عمليات الثقيلة.
من خلال توفير أنظمة الموجات فوق الصوتية القوية ، وsnotrodes المصممة الخاصة (المسابير) ، والتي تعمل كإرسال القطب والموجات فوق الصوتية في نفس الوقت ، ومفاعلات التحليل الكهربائي ، تلبي Hielscher Ultrasonics المتطلبات المحددة لإنتاج الهيدروجين المنحل بالكهرباء. جميع أوكاترجات الصناعية الرقمية من سلسلة UIP (UIP500hdT (500 واط), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1.5 كيلووات), UIP2000hdT (2kW) ، و UIP4000hdT (4kW)) هي وحدات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتطبيقات التحليل الكهربائي.
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا:

دفعة حجم معدل المد و الجزر الأجهزة الموصى بها
0من 02 إلى 5L 005.05 إلى 1L / دقيقة UIP500hdT
005 إلى 10L 0.1 إلى 2L/min UIP1000hdT
0من 07 إلى 15L 0.15 إلى 3L / دقيقة UIP1500hdT
00.1 إلى 20L 00.2 إلى 4L / دقيقة UIP2000hdT
10 إلى 100L 2 إلى 10L / دقيقة UIP4000hdT

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه لطلب معلومات إضافية حول المعالجات بالموجات فوق الصوتية والتطبيقات والسعر. سنكون سعداء لمناقشة العملية الخاصة بك معك ونقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك!









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء المجانسة بالموجات فوق الصوتية لخلط التطبيقات، تشتت، استحلاب واستخراج على المختبر، والطيارية ومقياس الصناعية.

الأدب / المراجع



حقائق تستحق العلم

ما هو الهيدروجين؟

الهيدروجين هو العنصر الكيميائي مع الرمز H والرقم الذري 1. مع وزن ذرية قياسية من 1.008، الهيدروجين هو أخف عنصر في الجدول الدوري. الهيدروجين هو المادة الكيميائية الأكثر وفرة في الكون، ويشكل ما يقرب من 75٪ من جميع الكتل الباريونية. ح2 هو الغاز الذي يشكل عندما اثنين من ذرات الهيدروجين السندات معا وتصبح جزيء الهيدروجين. ح2 ويسمى أيضا الهيدروجين الجزيئي وهو جزيء دياتومي، هووهوماي. وهو يتألف من بروتونين وإلكترين. وجود شحنة محايدة، الهيدروجين الجزيئي مستقر وبالتالي الشكل الأكثر شيوعا من الهيدروجين.

عندما يتم إنتاج الهيدروجين على نطاق صناعي، البخار إصلاح الغاز الطبيعي هو شكل الإنتاج الأكثر استخداما على نطاق واسع. طريقة بديلة هي التحليل الكهربائي للمياه. ومعظم الهيدروجين ينتج بالقرب من موقع استخدامه الأخير، على سبيل المثال، بالقرب من مرافق معالجة الوقود الأحفوري (مثل التكسير المائي) ومنتجي الأسمدة المعتمدين على الأمونيا.