Hielscher ულტრაბგერითი ტექნოლოგია

წყალბადის ეფექტური წარმოება ულტრაბგერითი საშუალებებით

წყალბადის არის ალტერნატიული საწვავი, რომელიც სასურველია გარემოსდაცვითი და ნახშირორჟანგის ნულოვანი გამოყოფის გამო. ამასთან, ჩვეულებრივი წყალბადის წარმოება არ არის ეფექტური ეკონომიკური მასობრივი წარმოებისთვის. წყლისა და ტუტე წყლის ხსნარების ულტრაბგერითი გზით ელექტროლიზირება იწვევს წყალბადის მაღალ მოსავალს, რეაქციის სიჩქარეს და გარდაქმნის სიჩქარეს. ულტრაბგერითი დახმარებით ელექტროლიზი წყალბადის წარმოებას ეკონომიურად და ენერგოეფექტურად ხდის.
ულტრაბგერით განვითარებულ ელექტროქიმიურ რეაქციებს, როგორიცაა ელექტროლიზი და ელექტროკოაგულაცია აჩვენებს გაუმჯობესებულ რეაქციის სიჩქარეს, სიჩქარეს და მოსავლიანობას.

წყალბადის ეფექტური წარმოება სონიფიკაციით

წყლის ელექტროლიზი და წყალხსნარები წყალბადის წარმოქმნის მიზნით სუფთა ენერგიის წარმოების პერსპექტიული პროცესია. წყლის ელექტროლიზი არის ელექტროქიმიური პროცესი, როდესაც ელექტროენერგია გამოიყენება წყლის გაყოფაზე ორ გაზად, კერძოდ წყალბადში (H2) და ჟანგბადი (O2) იმისათვის, რომ გაყოფილიყო ჰ – ო – H კავშირებს ელექტროლიზით, ელექტროენერგია გადის წყალში.
ელექტროლიტური რეაქციისთვის გამოიყენება პირდაპირი ელექტრო ვალუტა (DC) სხვა ბრძნული არა სპონტანური რეაქციის დასაწყებად. ელექტროლიზმა შეიძლება წარმოქმნას მაღალი სისუფთავის წყალბადის შემცველობა მარტივი, გარემოსდაცვითი, მწვანე პროცესში, ნულოვანი CO2 ემისია, როგორც O2 ერთადერთი ქვეპროდუქტია.

Ultrasonic electrolysis intensifies hydrogen production.

2x ულტრაბგერითი პროცესორები UIP2000hdT ზონდებთან, რომლებიც მოქმედებენ როგორც ელექტროდები, ანუ კათოდი და ანოდი. ულტრაბგერითი ველი აძლიერებს წყალბადის ელექტროლიზურ სინთეზს წყლის ან წყალხსნარებიდან.

რაც შეეხება წყლის ელექტროლიზს, წყლის გაყოფა ჟანგბადსა და წყალბადში მიიღწევა წყალში ელექტროენერგიის გავლით.
სუფთა წყალში უარყოფითად დამუხტულ კათოდზე ხდება რედუქციის რეაქცია, სადაც ელექტრონები (e−) კათოდიდან გადაეცემათ წყალბადის კათიონებს, რათა წარმოიქმნას წყალბადის გაზი. დადებითად დამუხტულ ანოდში ხდება ჟანგვის რეაქცია, რომელიც წარმოქმნის ჟანგბადის გაზს, ანოდებს ელექტრონებს ანიჭებს. ეს ნიშნავს, რომ წყალი რეაგირებს ანოდში და ქმნის ჟანგბადს და დადებითად დამუხტულ წყალბადის იონებს (პროტონებს). ამით დასრულებულია ენერგეტიკული ბალანსის შემდეგი განტოლება:

2 სთ+ (aq) + 2e2 (ზ) (შემცირება კათოდზე)
2 სთ2O (l) → O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e (დაჟანგვის ანოდი)
საერთო რეაქცია: 2 სთ2O (l) H 2H2 (ზ) + O2 (ზ)

ხშირად, ტუტე წყალს იყენებენ ელექტროლიზისთვის წყალბადის წარმოების მიზნით. ტუტე მარილები არის ტუტე ლითონების და ტუტე მიწის მეტალების ხსნადი ჰიდროქსიდები, რომელთა საერთო მაგალითებია: ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (NaOH, ასევე ცნობილი როგორც “კასტიკური სოდა ”) და კალიუმის ჰიდროქსიდი (KOH, ასევე ცნობილი როგორც “caustic potash ”). ელეტროლიზისთვის ძირითადად გამოიყენება 20% –დან 40% კასტიკური ხსნარის კონცენტრაციები.

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

ულტრაბგერითი გამოკვლევა UIP2000hdT ფუნქციონირებს როგორც ანოდი. გამოყენებული ულტრაბგერითი ტალღები აძლიერებს წყალბადის ელექტროლიტურ სინთეზს.

ინფორმაციის მოთხოვნა




გაითვალისწინეთ ჩვენი კონფიდენციალურობის პოლიტიკა.


წყალბადის ულტრაბგერითი სინთეზი

როდესაც წყალბადის აირი წარმოიქმნება ელექტროლიტურ რეაქციაში, წყალბადის სინთეზირება ხდება დაშლის პოტენციალთან. ელექტროდების ზედაპირი არის ის ფართობი, სადაც წყალბადის წარმოქმნა ხდება მოლეკულურ ეტაპზე ელექტროქიმიური რეაქციის დროს. წყალბადის მოლეკულების ბირთვი ელექტროდის ზედაპირზე ხდება, ისე, რომ შემდგომში წყალბადის გაზის ბუშტებია კათოდის გარშემო. ულტრაბგერითი ელექტროდების გამოყენება აუმჯობესებს აქტივობის წინაღობებს და კონცენტრაციის წინაღობას და აჩქარებს წყალბადის ბუშტებს წყლის ელექტროლიზის დროს. რამდენიმე კვლევამ აჩვენა, რომ ულტრაბგერითი წყალბადის წარმოება ეფექტურად ზრდის წყალბადის მოსავლიანობას.

ულტრასონიკის უპირატესობები წყალბადის ელექტროლიზზე

  • წყალბადის უფრო მაღალი მოსავლიანობა
  • გაუმჯობესებული ენერგოეფექტურობა

როგორც ულტრაბგერითი შედეგები:

  • გაიზარდა მასობრივი გადაცემის
  • დაგროვილი წინაღობის დაჩქარებული შემცირება
  • შემცირდა ომური ძაბვის ვარდნა
  • შემცირებული რეაქცია ზედმეტი
  • შემცირდა დაშლის პოტენციალი
  • წყლის / წყლის ხსნარის გამოყოფა
  • ელექტროდების კატალიზატორების გაწმენდა

ულტრაბგერითი ეფექტები ელექტროლიზზე

ულტრაბგერით აღგზნებული ელექტროლიზი ასევე ცნობილია როგორც სონო-ელექტროლიზი. სონომექანიკური და სონოქიმიური ხასიათის სხვადასხვა ულტრაბგერითი ფაქტორები გავლენას ახდენენ და ხელს უწყობენ ელექტროქიმიურ რეაქციებს. ეს ელექტროლიზზე ზემოქმედების ფაქტორები არის ულტრაბგერითი გამოწვეული კავიტაციისა და ვიბრაციის შედეგები და მოიცავს აკუსტიკურ ნაკადს, მიკროტურბულენციებს, მიკროელემენტებს, დარტყმითი ტალღებს, ასევე სონოქიმიურ ეფექტებს. ულტრაბგერითი / აკუსტიკური კავიტაცია ხდება, როდესაც მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღები თხევად შეერთდება. კავიტაციის ფენომენს ახასიათებს ეგრეთ წოდებული კავიტაციური ბუშტების ზრდა და კოლაფსი. ბუშტის აფეთქება აღინიშნება სუპერ ინტენსიური, ადგილობრივად წარმოქმნილი ძალებით. ამ ძალებში შედის ადგილობრივი ინტენსიური გათბობა 5000 კ – მდე, მაღალი წნევა 1000 ატმ – მდე და უზარმაზარი გათბობა და გაგრილების სიჩქარე (> 100 კგ / წმ) და ისინი ახდენენ უნიკალურ ურთიერთქმედებას მატერიასა და ენერგიას შორის. მაგალითად, ეს კავიტაციური ძალები ახდენენ წყალში წყალბადის კავშირების ზემოქმედებას და ხელს უწყობენ წყლის მტევნების გახლეჩას, რის შედეგადაც ხდება ელექტროლიზის ენერგიის მოხმარების შემცირება.

ულტრაბგერითი გავლენა ელექტროდებზე

  • ელექტროდების ზედაპირიდან დეპოზიტების მოცილება
  • ელექტროდის ზედაპირის გააქტიურება
  • ელექტროლიტების ტრანსპორტი ელექტროდებისკენ და მათგან შორს

ზედაპირების გაწმენდა და გააქტიურება

მასის გადაცემა ერთ – ერთი გადამწყვეტი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს რეაქციის სიჩქარეზე, სიჩქარეზე და მოსავლიანობაზე. ელექტროლიტური რეაქციების დროს, რეაქციის პროდუქტი, მაგ., ნალექები, გროვდება გარშემო, ისევე როგორც უშუალოდ ელექტროდის ზედაპირებზე და აფერხებს ახალი ხსნარის ელექტროლიტად გადაქცევას ელექტროდში. ულტრაბგერით დაწინაურებული ელექტროლიტური პროცესები აჩვენებს მასის გაზრდას ნაყარის ხსნარში და ზედაპირების მახლობლად. ულტრაბგერითი ვიბრაცია და კავიტაცია ხსნის პასივაციის ფენებს ელექტროდის ზედაპირებიდან და აგრძელებს მათ მუდმივად ეფექტურობას. გარდა ამისა, სონიფიკაცია ცნობილია, რომ აძლიერებს რეაქციის გზებს სონოქიმიური ეფექტით.

ქვედა ომიკური ძაბვის ვარდნა, რეაქციის ზედმეტი პოტენციალი და დაშლის პოტენციალი

ელექტროლიზის წარმოქმნისთვის საჭირო ძაბვა ცნობილია, როგორც დაშლის პოტენციალი. ულტრაბგერით შეიძლება შემცირდეს აუცილებელი დაშლის პოტენციალი ელექტროლიზის პროცესებში.

ულტრაბგერითი ელექტროლიზის უჯრედი

წყლის ელექტროლიზისთვის, ულტრაბგერითი ენერგიის შეყვანა, ელექტროდის ხარვეზი და ელექტროლიტის კონცენტრაცია ძირითადი ფაქტორებია, რომლებიც გავლენას ახდენენ წყლის ელექტროლიზზე და მის ეფექტურობაზე.
ტუტე ელექტროლიზისთვის გამოიყენება ელექტროლიზის უჯრედი წყალხსნარში, ჩვეულებრივ, 20% –40% KOH ან NaOH. ელექტროენერგია გამოიყენება ორ ელექტროდში.
ელექტროდის კატალიზატორების გამოყენება შესაძლებელია რეაქციის სიჩქარის დასაჩქარებლად. მაგალითად, Pt ელექტროდები ხელსაყრელია, რადგან რეაქცია უფრო ადვილად ხდება.
სამეცნიერო კვლევითი სტატიების თანახმად, 10% -25% ენერგიის დაზოგვა ხდება წყლის ულტრაბგერითი გზით ელექტროლიზის გამოყენებით.

ულტრაბგერითი ელექტროლიზერები წყალბადის წარმოებისთვის საცდელი და სამრეწველო მასშტაბით

Hielscher Ultrasonics’ ინდუსტრიული ულტრაბგერითი პროცესორები აგებულია 24/7/365 ოპერაციისთვის სრული დატვირთვით და მძიმე პროცესების დროს.
ძლიერი ულტრაბგერითი სისტემების, სპეციალური დაპროექტებული სონოტროდების (ზონდების) მიწოდებას, რომლებიც ერთდროულად ელექტროდის და ულტრაბგერითი ტალღის გადამცემის ფუნქციას ასრულებენ და ელექტროლიზის რეაქტორებს, Hielscher Ultrasonics აკმაყოფილებს ელექტროლიტური წყალბადის წარმოების სპეციფიკურ მოთხოვნებს. UIP სერიის ყველა ციფრული ინდუსტრიული ულტრაბგერითი (UIP500hdT (500 ვატი), UIP1000hdT (1 კვტ), UIP1500hdT (1.5 კვტ), UIP2000hdT (2 კვტ), და UIP4000hdT (4 კვტ)) არის მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი დანადგარები ელექტროლიზის პროგრამებისთვის.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გაძლევთ ჩვენს ულტრასონისტების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:

Batch მოცულობა დინების სიჩქარე რეკომენდირებული მოწყობილობები
0.02-დან 5 ლ-მდე 0.05-დან 1 ლ / წთ-მდე UIP500hdT
0.05-დან 10 ლ-მდე 0.1-დან 2 ლ / წთ-მდე UIP1000hdT
0.07-დან 15 ლ-მდე 0.15-დან 3 ლ / წთ-მდე UIP1500hdT
01-დან 20 ლ-მდე 02-დან 4 ლ / წთ UIP2000hdT
10-დან 100 ლ 2-დან 10 ლ / წთ UIP4000hdT

დაგვიკავშირდით! / გვკითხე ჩვენ!

სთხოვეთ დამატებითი ინფორმაციის მისაღებად

გთხოვთ, გამოიყენოთ ქვემოთ მოცემული ფორმა, რომ მოითხოვოთ დამატებითი ინფორმაცია ულტრაბგერითი პროცესორების, აპლიკაციების და ფასის შესახებ. მოხარული ვიქნებით, რომ ჩვენთან ერთად ვიმსჯელოთ თქვენს პროცესზე და შემოგთავაზოთ ულტრაბგერითი სისტემა, რომელიც აკმაყოფილებს თქვენს მოთხოვნებს!









გთხოვთ გაითვალისწინოთ ჩვენი კონფიდენციალურობის პოლიტიკა.


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

Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბის პროგრამების, დისპერსიის, ემულგირებისა და მოპოვების შერევისთვის.

ლიტერატურა / ცნობები



ფაქტები Worth Knowing

რა არის წყალბადის?

წყალბადის არის ქიმიური ელემენტი სიმბოლო H და ატომური ნომერი 1. სტანდარტული ატომური წონა 1.008, წყალბადის არის ყველაზე მსუბუქი ელემენტი პერიოდულ სისტემაში. წყალბადის არის ყველაზე უხვი ქიმიური ნივთიერება სამყაროში, რომელიც შეადგენს მთელი ბარიონული მასის დაახლოებით 75%. ჰ2 არის გაზი, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც წყალბადის ორი ატომი შეერთდება და ხდება წყალბადის მოლეკულა. ჰ2 მოლეკულურ წყალბადსაც უწოდებენ და არის დიატომიური, ჰომონბირთვული მოლეკულა. იგი შედგება ორი პროტონისა და ორი ელექტრონისგან. ნეიტრალური მუხტის მქონე, მოლეკულური წყალბადის სტაბილურობაა და, შესაბამისად, წყალბადის ყველაზე გავრცელებული ფორმაა.

როდესაც წყალბადის წარმოება ხდება სამრეწველო მასშტაბით, ორთქლის რეფორმირებადი ბუნებრივი აირი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება წარმოების ფორმა. ალტერნატიული მეთოდია წყლის ელექტროლიზი. წყალბადის უმეტესობა წარმოებს მისი უკანასკნელი გამოყენების ადგილას, მაგალითად, წიაღისეული საწვავის გადამამუშავებელ ობიექტებთან (მაგ., ჰიდროკრეკინგი) და ამიაკზე დაფუძნებული სასუქების მწარმოებელთა მახლობლად.