第2章　氢气生产安全

2.1　水电解制氢安全

水电解制氢系统是以水电解法制取氢气并含增压、储存、净化、充装等操作单元装置的工艺系统总称，主要由水电解槽、气液分离器、冷却器、洗涤器、氢分析仪等组成。目前主要的电解水制氢方法[1]有碱性槽电解水制氢、质子交换膜电解水制氢、高温固体氧化物电解水制氢，制氢效率一般为75%～85%，电解槽直流电耗为4.0～4.2kW•h/m3。其中通过碱性电解槽电解水制氢是目前最成熟的大规模制氢方法，是消峰填谷及消纳水电、风电及光伏等可再生能源电力资源的重要技术选择。随着燃料电池的发展和推广应用，质子交换膜电解水制氢设备的成本也在不断降低、规模不断扩大。

碱性槽电解水制氢工艺流程见图2-1。

图2-1　碱性槽电解水制氢工艺流程简图

目前，我国已经成为世界上大型水电解设备的主要生产国，国内碱性水电解设备单台产量最大可达2000m3/h，质子交换膜电解水制氢设备单台产量最大可达200～400m3/h。然而，水电解制氢过程的产品、副产品涉及氢气、氧气，碱性水电解系统还涉及氢氧化钾或氢氧化钠等，均属于危险化学品。研究、规范水电解制氢生产工艺、装备制造维护、操作流程，提高制氢过程的安全性成为重中之重。