2024年4月4日发(作者：翠和正)
制氢原理及设备培训资料
一、制氢原理
氢气
（H2）
是无色无味的气体。它是气体中最轻的（只有同
体积空气重量的
1/14.28）,
具有最大的扩散速度，容易通过各种
细小的空间。因而氢气具有高导热性，氢气的导热系数是空气的
6.69
倍
,CO
2
的
10.5
倍，
N
2
的
6.2
倍。在氢气中噪音较小，而且
绝缘材料不易受氧化和电晕的危害。经过严格处理的氢气可以保
证发动机内部的清洁。氢气的优良特性使它非常适合作为大型发
电机的冷却介质。
工业上制取氢气的方法有以下几种：一是将水蒸气通过灼热
的煤焦炭，可取纯度只有
75%
左右的氢气；二是将水蒸气通过灼
热的铁，可制纯度在
97%
以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，
它的纯度也较低；四是电解水制取氢气，它的纯度高达
99%
以上。
因此，用于冷却发电机的氢气，都是由电解水制取的。
所谓电解，就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质
分解成新物质的过程。简单的说就是利用直流电分解物质的过程。
有些溶有电解质的水溶液通电以后，分解出来的两种新物质，与
原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水。例如：
硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。这是因为纯水的电离度很小，导电
能力极差，是弱电解质，没有以上的电解质，就不会被分离成氢
气和氧气。当氢氧化钠水溶液通电时，在阴极上电解液中的
H+
（水
电解后产生的）受阴极的吸引而移向阴极，最后接受电子析出氢
气，就会有如下反应：
4H
+
+4e=2H
2
t
在阳极上，电解液中的
OH
受阳极吸引而向阳极移动，最后
放出电子而成为水和氧气：
40H-4e=2⅛0+O
2
t
阴阳合起来的总反应式为：
240
二=二=
2H2t+O2T
从总反应式中可以看出，电解水制氢时每产出两体积的氢气，
同时就会产生一体积的氧气。
二、制氢设备
生产的
ZHDQ-32∕10
■以其优良的性能在发电企业得到较广泛的应用。下面对这一系
统作以简要介绍：
（一）制氢设备主要技术参数：
氢气产量：
H760mmHg
氧气产量：
5Nm
3
∕h;
氢气纯度：
299.8%
（经干燥纯化后可达
99.998%）；
氧气纯度：
299.2%；
氢气湿度：
＜4g/Nn?H2
电解槽工作压力：
3.14Mpa
（可在
0.8~3∙14MPa
之间任何压
力下运行）
2024年4月4日发(作者：翠和正)
制氢原理及设备培训资料
一、制氢原理
氢气
（H2）
是无色无味的气体。它是气体中最轻的（只有同
体积空气重量的
1/14.28）,
具有最大的扩散速度，容易通过各种
细小的空间。因而氢气具有高导热性，氢气的导热系数是空气的
6.69
倍
,CO
2
的
10.5
倍，
N
2
的
6.2
倍。在氢气中噪音较小，而且
绝缘材料不易受氧化和电晕的危害。经过严格处理的氢气可以保
证发动机内部的清洁。氢气的优良特性使它非常适合作为大型发
电机的冷却介质。
工业上制取氢气的方法有以下几种：一是将水蒸气通过灼热
的煤焦炭，可取纯度只有
75%
左右的氢气；二是将水蒸气通过灼
热的铁，可制纯度在
97%
以下的氢气；三是由水煤气中提取氢气，
它的纯度也较低；四是电解水制取氢气，它的纯度高达
99%
以上。
因此，用于冷却发电机的氢气，都是由电解水制取的。
所谓电解，就是借助直流电的作用，将溶解在水中的电解质
分解成新物质的过程。简单的说就是利用直流电分解物质的过程。
有些溶有电解质的水溶液通电以后，分解出来的两种新物质，与
原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水。例如：
硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾等。这是因为纯水的电离度很小，导电
能力极差，是弱电解质，没有以上的电解质，就不会被分离成氢
气和氧气。当氢氧化钠水溶液通电时，在阴极上电解液中的
H+
（水
电解后产生的）受阴极的吸引而移向阴极，最后接受电子析出氢
气，就会有如下反应：
4H
+
+4e=2H
2
t
在阳极上，电解液中的
OH
受阳极吸引而向阳极移动，最后
放出电子而成为水和氧气：
40H-4e=2⅛0+O
2
t
阴阳合起来的总反应式为：
240
二=二=
2H2t+O2T
从总反应式中可以看出，电解水制氢时每产出两体积的氢气，
同时就会产生一体积的氧气。
二、制氢设备
生产的
ZHDQ-32∕10
■以其优良的性能在发电企业得到较广泛的应用。下面对这一系
统作以简要介绍：
（一）制氢设备主要技术参数：
氢气产量：
H760mmHg
氧气产量：
5Nm
3
∕h;
氢气纯度：
299.8%
（经干燥纯化后可达
99.998%）；
氧气纯度：
299.2%；
氢气湿度：
＜4g/Nn?H2
电解槽工作压力：
3.14Mpa
（可在
0.8~3∙14MPa
之间任何压
力下运行）