本實(shí)驗(yàn)在磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)強(qiáng)化電解水制氫的可行性的前提下,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)合有效的氣液兩相流動(dòng)分析。揭示磁場(chǎng)在電解槽內(nèi)引發(fā)的多種形式的磁對(duì)流對(duì)電極間氣液兩相流動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)制和氣相產(chǎn)物分布規(guī)律。最終通過優(yōu)化外部磁場(chǎng)配置實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)強(qiáng)化電解水制氫的高效利用。 

【文章來源】：河南化工. 2020,37(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)裝置布置圖

泡沫電極孔隙率相同且電流密度相同的前提下，有無磁場(chǎng)存在明顯的區(qū)別。通過對(duì)酸、鎳組，酸、銅組在無磁場(chǎng)和有磁場(chǎng)兩種條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(兩電極分別施加0.1、0.05、0.025、0.0125 A四種電流強(qiáng)度)，總共獲得8組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文選取兩組進(jìn)行展示如圖2所示。圖3 酸、銅有無磁場(chǎng)情況下的尺寸-數(shù)量對(duì)比圖(0.025A)

圖2 酸、鎳有無磁場(chǎng)情況下的尺寸-數(shù)量對(duì)比圖(0.1 A)由圖2和圖3分析可知，當(dāng)存在磁場(chǎng)時(shí)，泡沫電極空腔擠出氣泡的直徑較無磁場(chǎng)時(shí)更小，并且小直徑氣泡數(shù)量更多。產(chǎn)生差異的原因在于幾乎所有的離子都在兩個(gè)電極之間移動(dòng)，基于高斯定理，電場(chǎng)集中分布在陽(yáng)極和陰極之間，因此該處產(chǎn)生的洛倫茲力遠(yuǎn)大于電解槽的其他部分。而洛倫茲力驅(qū)動(dòng)的對(duì)流類似于泵送效應(yīng)，驅(qū)動(dòng)電解質(zhì)形成循環(huán)流動(dòng)，電解質(zhì)通過泡沫電極的孔隙，具有沖刷泡沫電極內(nèi)部空間的作用，有助于在泡沫電極產(chǎn)生的氣泡達(dá)到最大體積之前將氣泡帶走，并隨電解質(zhì)循環(huán)將新電解質(zhì)從電解槽的上部帶到電極上[6-7]。與未施加磁場(chǎng)的情況相比，施加磁場(chǎng)時(shí)，泡沫電極擠出的大氣泡直徑更小，小直徑氣泡數(shù)目更多，電解質(zhì)循環(huán)流動(dòng)降低了電極表面溶解氣體的超溶性，降低了反應(yīng)過電位，恒電流下的能量消耗就會(huì)下降。


本文編號(hào)：3225571