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在2030年碳達峰情景下，我國氫氣的年需求量將達到3,715萬噸，在終端能源消費中占比約為6%，可再生能源制氫產量約500萬噸。在2060年碳中和情景下，我國氫氣的年需求量將增至1.3億噸左右，在終端能源消費中占比約為20%，可再生能源制氫將提供80%的氫能需求，僅可再生能源制氫減排量便有望達到16億噸/年，約占當前我國能源活動二氧化碳總排放量的19%。

   著眼前瞻性，未來我國氫氣需求量增大的現狀，如何獲得氫氣同時減少能源消耗將是重大課題。

當前，電解鹽水次氯酸鈉發生器以其安全、原料簡單易得，運行成本低廉，在水處理消毒應用越來越廣泛，我們知道，電解鹽水產生次氯酸鈉溶液的同時，帶來副產物氫氣，給環境安全帶來風險，氫氣處理得當排放符合國家安全要求，是非常理想的消毒產品；生產1kg有效氯，產生0.35m3的氫氣，設備產量越大氫氣產量就越大，大量氫氣被稀釋釋放至大氣中浪費掉。

氯化系統工藝原理：

次氯酸鈉發生器是一種新型的用于現場生產次氯酸鈉溶液的設備，適用于各種需要采用含氯消毒的場合。

  電解鹽水次氯酸鈉發生器的電解過程是一個電化學的反應過程，原料：鹽+電+水，制成次氯酸鈉溶液品質純凈。其工作原理是：氯化鈉溶液在一定的槽電壓作用下，在電解槽內發生一系列電化學反應，最終生成次氯酸鈉溶液。     

電解池中的反應：

(1) 2NaCl + 2H₂O = 2NaOH + Cl₂ + H₂

2 陽極反應：2NaCl => 2Na⁺ + Cl₂ + 2e^-

2 陰極反應：2H₂O + 2e^- => H₂ + 2OH^-

產生的氯氣與生成的氫氧化鈉溶液反應，生成次氯酸鈉溶液。

(2) Cl₂+ 2NaOH =  NaCl + NaClO + H₂O

2 極間反應：2NaOH + Cl₂ =>NaClO + NaCl + H₂O

以上兩式得出：次氯酸鈉發生器電解主反應：

(3)   NaCL+ H₂O = NaCLO + H₂↑

2 總反應： NaCl + H₂O =>NaClO + H₂

生成次氯酸鈉的過程同時產生相當量的氫氣。按照此計算，每產生1克NaCLO約生成0.35升H₂。

未來收集氫氣被收購，將是利國利民的好事；既能為水消毒得到廉價消毒產品，同時售賣氫氣獲得收益，將會為使用次氯酸鈉發生器的用戶帶來利好。

我們與國家能源集團新能源研究院共同研發的國際專利技術，“次氯酸鈉發生器氫氣回收裝置”，取得圓滿成功。

本“氫氣回收裝置”通過電解鹽水（或海水）產生的氫氣將通過特有的提純裝置將氫氣提純，其純度可達到99.99%。

電解制氯氫氣回收技術系統組成：

1. 成套系統組成

2. 性能指標

3. 成套系統工藝流程

合作案例

濟南歐瑞實業有限公司

歡迎垂詢！技術研發部       2023年8月22日