【COMOS氢气检测产品】电解水制氢中的氢中氧、氧中氢检测

     氢气因其清洁无污染、热量高等优点，被誉为21世纪最具发展前景的清洁能源。根据氢气的来源，可以将氢气分为灰氢、蓝氢、绿氢。其中，最受关注的绿氢，是通过风能或太阳能等可再生清洁能源发电，再利用这些清洁电能，以电解水方式制取氢气。绿氢在制取过程中基本不产生温室气体，是真正的零碳能源，也目前全球减排的主要趋势，可有效替代化石能源，减少工业、交通等高排放领域的碳足迹。放眼世界，随着技术迭代和规模化应用，绿氢产业链有望成为未来能源体系的核心组成部分。

     目前，绿氢制取技术包括利用风电、水电、太阳能等可再生能源电解水制氢、太阳能光解水制氢及生物质制氢，其中可再生能源电解水制氢是应用最广、技术最成熟的方式。根据工作原理、温度以及所用电解池材料的不同，电解水制氢可分为碱性电解水、质子交换膜电解水、高温固体氧化物电解水3类。

     在以上三种技术路线中，碱性电解水制氢凭借最为成熟的工艺链和低度电成本（约4-5kWh/Nm³ H₂）、无需贵金属作为催化剂、设备寿命长、耐久性好等优势，已成为绿氢规模化生产的首选技术。那么，下文中我们以碱性电解水制氢为例，简要介绍一下该技术的基本原理与工艺流程。

     碱性(ALK)电解水制氢装置由电解槽和辅助系统构成，电解槽主要由极框，极板，电极，隔膜，密封，端板等组成。电解槽内装填20%～30%的KOH或NaOH溶液作为电解质，电极材料阴极常用镍基合金（如Ni-Mo），阳极多用镍镀层或镍钴氧化物，隔膜通常为多孔石棉或复合隔膜，允许OH⁻离子通过但阻隔气体混合。通过隔膜将槽体分为阴、阳两室，各电极置于其中。在70～90℃的工作温度、1.8～2.4V的电压下，电流从电极间通过，在阳极上析出氧气，在阴极上析出氢气，电解产生的氢气和氧气会裹挟着高温碱液冲出电解槽,进入氢/氧分离器后，利用气体轻、液体重的原理，氢气“上浮”至顶部管道，碱液“下沉”到底部，经循环泵重新送回电解槽。刚从分离器出来的粗氢温度高达80℃，还夹带碱雾小液滴，需要进一步纯化，脱除其中的水分和碱液，经过该流程制得的氢气纯度可达99.9%以上。

碱性电解槽的系统设计与配套设施

     电解水制氢是通过直流电将水分解为氢气和氧气的过程。理论上，氢气应存在于阴极侧，氧气应存在于阳极侧，但由于以下原因，两种气体混合后，可能带来安全隐患和效率问题：