Hielscher ultrahang technológia

Hatékony hidrogéngyártás ultrahangos

A hidrogén egy alternatív üzemanyag, amely előnyösebb, mivel a környezetbarát és nulla szén-dioxid-kibocsátás. A hagyományos hidrogéntermelés azonban nem hatékony a gazdaságos tömegtermelés szempontjából. Az ultrahangos rázatással támogatott elektrolízis a víz és lúgvíz megoldások eredményez magasabb hidrogén hozamok, reakciósebesség és a konverziós sebesség. Ultrahangos rázatással kell támogatott elektrolízis teszi hidrogén termelés gazdaságos és energiatakarékos.
Ultrahangos rázatással támogatott elektrokémiai reakciók, mint az elektrolízis és elektrokoaguláció azt mutatják, jobb reakciósebesség, sebesség és a hozamok.

Hatékony hidrogén-generálás szonikálással

A víz elektrolízise és a hidrogéntermelés céljára szolgáló vizes oldatok ígéretes folyamat a tiszta energia előállításához. A víz elektrolízise egy elektrokémiai folyamat, ahol villamos energiát alkalmaznak a víz két gázra, nevezetesen a hidrogénre (H2) és az oxigén (O2). Annak érdekében, hogy hasít a H – O – H elektrolízissel kötődik, elektromos áram fut át a vízen.
Az elektrolitikus reakció esetében közvetlen elektromos valutát (DC) alkalmaznak egy más bölcs, nem spontán reakció kezdeményezésére. Az elektrolízis nagy tisztaságú hidrogént képes előállítani egy egyszerű, környezetbarát, zöld eljárásban, nulla CO2 kibocsátás, mint O2 az egyetlen melléktermék.

Ultrasonic electrolysis intensifies hydrogen production.

2x ultrahangos processzorok UIP2000hdT szondákkal, amelyek elektródákként, azaz katódként és anódként működnek. Az ultrahangos mező fokozza a hidrogén elektrolitikus szintézisét a vízből vagy vizes oldatokból.

Ami a víz elektrolízisét illeti, a víz oxigénnel és hidrogénnel való felosztása úgy érhető el, hogy elektromos áramot ad át a vízen.
A negatív töltésű katódtiszta vízben egy redukciós reakció zajlik, amikor a katódból származó elektronok (e−) hidrogénkationok számára származnak, hogy hidrogéngáz képződjön. A pozitív töltésű anódnál oxidációs reakció lép fel, amely oxigéngázt termel, miközben elektronokat ad az anódnak. Ez azt jelenti, hogy a víz reakcióba lép az anódnál, hogy oxigént és pozitív töltésű hidrogénionokat (protonokat) képezz. Ezáltal az energiamérleg egyenlete befejeződik:

2H.+ (aq) + 2e H. →2 g) (csökkentés a katódnál)
2H.2O (l) → O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e (oxidáció az anódnál)
Teljes reakció: 2H2O (l) → 2H2 g) + O2 g) A 2004/200

Gyakran előfordul, hogy lúgos vizet használnak az elektrolízisre, hogy hidrogént termeljenek. Az alkálisók lúgosfémek és lúgos földfémek oldható hidroxidjai, amelyek közül gyakori a következő példák: nátrium-hidroxid (NaOH, más néven “maró szóda") és kálium-hidroxid (KOH, más néven “maró hamuzsír"). Az eletcrolysishoz főként 20% -40% -os maró oldatkoncentrációt alkalmaznak.

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

Ultrahangos szonda a UIP2000hdT anódként működik. Az alkalmazott ultrahangos hullámok fokozzák a hidrogén elektrolitikus szintézisét.

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


A hidrogén ultrahangos szintézise

Amikor hidrogéngázt állítanak elő elektrolitikus reakcióban, a hidrogént a bomlási potenciál mellett szintetizálják. Az elektródák felülete az a terület, ahol a hidrogénképződés molekuláris stádiumban fordul elő az elektrokémiai reakció során. A hidrogénmolekulák az elektróda felszínén magvukleálódnak, így később hidrogéngázbuborékok vannak jelen a katód körül. Ultrahangos elektródák segítségével javítja tevékenység impedanciák és koncentráció impedancia és felgyorsítja a növekvő hidrogén buborékok során víz elektrolízis. Számos tanulmány kimutatta, hogy az ultrahangos hidrogén termelés növeli a hidrogén hozamok hatékonyan.

Előnyei ultrahangos hidrogén elektrolízis

  • Magasabb hidrogénhozamok
  • Jobb energiahatékonyság

ultrahang eredmények:

  • megnövekedett anyagátadási
  • A felhalmozott impedancia gyorsított csökkentése
  • Csökkentett ohmikus feszültségcsökkenés
  • Csökkent reakció túlpotenciál
  • Csökkentett bomlási potenciál
  • Vízgáztalanítás / vizes oldat
  • Elektródakatalizátorok tisztítása

Ultrahangos hatása elektrolízis

Ultrahangos rázatással izgatott elektrolízis is ismert sono-elektrolízis. Különböző ultrahangos tényezők sonomechanical és sonochemical jellegű hatása, és elősegíti az elektrokémiai reakciók. Ezek az elektrolízis-befolyásoló tényezők az ultrahang által kiváltott kavitáció és rezgés eredményei, és magukban foglalják az akusztikus átvitelt, a mikro-turbulenciákat, a mikrosugarakat, a lökéshullámokat, valamint a szonókémiai hatásokat. Ultrahangos / akusztikus kavitáció fordul elő, amikor a nagy intenzitású ultrahang hullámok párosulnak folyadékba. A kavitáció jelenségét az úgynevezett kavitáció buborékok növekedése és összeomlása jellemzi. A buborék implóziót szuperintenzív, helyileg előforduló erők jellemzik. Ezek az erők közé tartozik az intenzív helyi fűtés akár 5000K, nagy nyomás akár 1000 atm, és hatalmas fűtési és hűtési sebesség (>100k / sec), és provokálni egy egyedülálló kölcsönhatás anyag és az energia. Például ezek a kavitációs erők hatással vannak a vízben lévő hidrogénkötésre, és megkönnyítik a vízklaszterek felosztását, ami később az elektrolízis energiafogyasztásának csökkenését eredményezi.

Ultrahangos hatása az elektródák

  • Lerakódások eltávolítása az elektróda felületéről
  • Az elektródafelület aktiválása
  • Elektrolitok szállítása elektródák felé és attól távol

Felületek tisztítása és aktiválása

A tömeges átvitel az egyik legfontosabb tényező, amely befolyásolja a reakciósebességet, a sebességet és a hozamot. Az elektrolitikus reakciók során a reakciótermék, pl. kicsapódik, felhalmozódik közvetlenül az elektróda felületeken, és lassítja a friss oldat elektródá történő elektrolitikus átalakítását. Ultrahangos rázatással támogatott elektrolitikus folyamatok azt mutatják, fokozott tömeg átvitel az ömlesztett oldat és a felületek közelében. Az ultrahangos rezgés és kavitáció eltávolítja a passziviációs rétegeket az elektróda felületekről, és ezáltal tartósan teljesen hatékony. Továbbá, szonifikáció ismert, hogy fokozza a reakció utak sonochemical hatások.

Alsó Ohmic feszültség csepp, reakció overpotential, és a bomlási potenciál

Az elektrolízis hez szükséges feszültséget bomlási potenciálnak nevezik. Ultrahang csökkentheti a szükséges bomlási potenciál elektrolízis folyamatok.

Ultrahangos elektrolízis cella

A víz elektrolízis, ultrahangos energia bemenet, elektróda rés, és az elektrolit koncentráció jattos tényezők, amelyek befolyásolják a víz elektrolízis és annak hatékonyságát.
Lúgikus elektrolízis esetén általában 20%–40% KOH vagy NaOH vizes maró oldattal rendelkező elektrolíziscellát használnak. Az elektromos energiát két elektródára alkalmazzák.
Elektróda katalizátorok lehet használni, hogy gyorsítsa fel a reakció sebességét. Például a Pt elektródák kedvezőek, mivel a reakció könnyebben bekövetkezik.
Tudományos kutatási cikkek jelentés 10%-25% energiatakarékosság segítségével az ultrahangos rázatással támogatott elektrolízis a víz.

Ultrahangos elektroliterek hidrogéngyártáshoz kísérleti és ipari méretekben

Hielscher Ultrasonics’ ipari ultrahangos processzorok épülnek a 24/7/365 működés teljes terhelés mellett és nagy teherbírású folyamatok.
Azáltal, hogy robusztus ultrahangos rendszerek, speciális tervezett összehegeszthetősége (szondák), amelyek működnek, mint elektróda és ultrahang hullám adó egyidejűleg, és elektrolízis reaktorok, Hielscher Ultrasonics előírja a különleges követelményeket elektrolitikus hidrogén termelés. Az UIP sorozat összes digitális ipari ultrasonicator-ja (UIP500hdT (500 watt), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1,5 kW), UIP2000hdT (2kW), és UIP4000hdT (4kW)) nagy teljesítményű ultrahangos egységek elektrolízishez.
Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:

Kötegelt mennyiség Áramlási sebesség Ajánlott eszközök
00,02-5L között 0.05–1L/min UIP500hdT
00,05-10L között 0.1–2L/min UIP1000hdT
00,07-15L között 0.15–3L/min UIP1500hdT
0.1-20L 02 - 4 L / perc UIP2000hdT
10-100 liter 2 - 10 l / perc UIP4000hdT

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, hogy kérjen további információkat ultrahangos processzorok, alkalmazások és az ár. Örömmel megvitatjuk önnel a folyamatot, és olyan ultrahangos rendszert kínálunk Önnek, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


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

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok keverésalkalmazások, diszperziós, emulgeálás és extrakciós laboratóriumi, kísérleti és ipari méretű.

Irodalom / Referenciák



Tudni érdemes

Mi az a hidrogén?

A hidrogén a H szimbólummal és az 1-es atomszámmal ellátott kémiai elem. 1,008-as standard atomtömeggel a hidrogén a periódusos rendszer legkönnyebb eleme. A hidrogén a leggyakoribb vegyi anyag az univerzumban, amely nagyjából 75%-át teszi ki az összes bariontömegnek. H2 egy gáz, amely akkor keletkezik, amikor két hidrogénatom összekapcsolódik, és hidrogénmolekulává válik. H2 molekuláris hidrogénnek is nevezik, és egy kétatomi, homonukleáris molekula. Két protonból és két elektronból áll. Semleges töltéssel a molekuláris hidrogén stabil, és ezáltal a hidrogén leggyakoribb formája.

Ha a hidrogént ipari méretekben állítják elő, a gőzreformáló földgáz a legszélesebb körben használt termelési forma. Egy másik módszer a víz elektrolízise. A legtöbb hidrogént az utóbbi felhasználás helyén, pl. fosszilis tüzelőanyag-feldolgozó létesítmények (pl. hidrokrakolás) és ammóniaalapú műtrágyagyártók közelében állítják elő.