Protoninvaihtokalvo Pem-elektrolyysi

 

1. Kompakti muotoilu

Korkea käyttövirrantiheys, joka vaihtelee välillä 1,5 - 3 A/cm², alle 1 m:n ydinsäiliön alueen paksuus ja liukukiinnitetty integroitu lisäohjausjärjestelmä, tämä elektrolysaattori varmistaa pienen jalanjäljen säilyttäen samalla optimaalisen toiminnallisuuden.

2. Parempi tehokkuus

DC-virrankulutuksella jatkuvasti alle 4,3 kWh/Nm³, lämpöhyötysuhteella yli 75 % ja käyttämällä kansainvälisesti tunnustettuja huippuluokan PEM-kalvoelektrodeja, tämä elektrolysaattori täyttää erinomaiset tehokkuusstandardit.

3. Monipuolinen skaalautuvuus

Tämä elektrolyysilaite on suunniteltu yhteensopivalla kokoonpanoohjelmalla ja räätälöity eri säiliöparametreihin, joten se tarjoaa vankan laajennettavuuden. Sen liukukiinnitteisen alustan integrointi parantaa entisestään mukautumiskykyä erilaisiin käyttövaatimuksiin.

4. Nopea reagointikyky

Tämä elektrolysaattori varmistaa nopeat vasteajat ja luotettavan suorituskyvyn nopean käynnistyksen ansiosta, jonka kuumakäynnistyksen kesto on vain 5 sekuntia ja kylmäkäynnistyksen kesto alle 300 sekuntia, sekä mukautuvat kuormitusvaihtelut 5–120 %.

5. Tinkimätön turvallisuus

Tämä elektrolyysilaite, joka sisältää itse kehitetyn kaksijohtimisen tiivistyssuunnitteluohjelman ja monikaasuanturin valvonta- ja hälytyslukitustoiminnot, sekä paineen, lämpötilaparametrien ja vedyn tuotantopiirilogiikan huolellisen hallinnan, takaa erittäin turvallisen toiminnan kaikkina aikoina.

 

 

Tämä PEM-elektrolysaattori tarjoaa huomattavan 200 Nm:n vedyn tuotantokapasiteetin³/h per solu, joten se soveltuu ihanteellisesti suuriin teollisuussovelluksiin samalla kun se tukee vakaasti puhtaan energian ratkaisujen integrointia.

1. Vähentynyt energiankulutus

Poikkeuksellisen tuottavuuden lisäksi tämä elektrolyysilaite asettaa etusijalle energiatehokkuuden. DC-virrankulutus on vain 4,3 kWh/Nm³, se ylittää huomattavasti perinteiset elektrolysaattorit, mikä alentaa tuotantokustannuksia ja on esimerkki sitoutumisesta kestäviin käytäntöihin.

2. Kohonnut vedyn puhtaus

Ennen puhdistusta vedyn puhtaus ylittää 99,9 % ja ylittää 99,999 % puhdistuksen jälkeen. Tämä korkeampi puhtaustaso on välttämätön polttokennosovelluksissa ja useilla muilla teollisuuden aloilla.

3. Yhdenmukaiset toimintaparametrit

3.1 Optimaalinen työpaine:Toiminta vakaalla 3.0 MPa:n paineella varmistaa, että vedyn tuotto vastaa tätä painevaatimusta, mikä vastaa erilaisiin käyttötarpeisiin ja vähentää ylimääräisen paineistuksen tarvetta, mikä pienentää kustannuksia.

3.2 Luotettava käyttölämpötila:70±5 asteen käyttölämpötilalla tämä elektrolyysilaite takaa poikkeuksellisen vakauden ja mukautuvuuden erilaisissa käyttöolosuhteissa.

4. Laaja tehonvaihtelutoleranssi

Tehonsäätöalueella 5–110 % tämä elektrolyysilaite voi toimia tehokkaasti virransyötön merkittävien vaihteluiden keskellä ja varmistaa tasaisen suorituskyvyn vaihtelevista energiansyötöistä huolimatta.

6. Nopea Käynnistys Teknologia

Lyhennetyt kuuma- ja kylmäkäynnistysajat: Kylmäkäynnistykset vievät alle 5 minuuttia, mikä minimoi tuotannon seisokit, kun taas kuumakäynnistykset kestävät vain 5 sekuntia, mikä optimoi laitteen suorituskyvyn nopeasti tehokkaaseen toimintaan.

 

Nimi	Parametri
Vedyn tuotantokapasiteetti (Nm3/h)	200
Vedyn huipputuotantokapasiteetti (Nm3/h)	240
Tasavirtavirrankulutus (kWh/Nm3)	Pienempi tai yhtä suuri kuin 4,3
Vedyn puhtaus (ennen puhdistusta)	Suurempi tai yhtä suuri kuin 99,9 %
Elektrolysaattorikotelo – L x S x K (m)	0.8x0.6x1.5
Käyttöpaine (MPa)	3 . 0
Käyttölämpötila ( astetta )	70±5
Ympäristön lämpötila ( aste )	5~40
Virrankulutusalue	5-1 2 0 %
Kylmäkäynnistysaika (minuutti)	Pienempi tai yhtä suuri kuin 5
Kuuma aloitusaika (toinen)	5
Käyttöikä (vuosi)	Suurempi tai yhtä suuri kuin 5
Elektrolyytti	H2O
Erotusyksikkö
Nimellinen hapenkäsittelykapasiteetti	100 Nm3/h
Hapen puhtaus (nimelliskäyttöolosuhteet)	>99.8%(0.2 MPa);>98,5 % (3 MPa)
Hapen ulostulolämpötila (astetta)	70±5
Puhdistusyksikkö
Vedyn puhtaus (puhdistuksen jälkeen)	Suurempi tai yhtä suuri kuin 99,999 %
Vedyn kastepiste	-70 astetta
Vedyn ulostulolämpötila	Tavallinen lämpötila

 

 

1. Vihreä vedyn tuotanto uusiutuvista lähteistä

Hyödyntämällä laajamittainen tuulivoiman tuotantoa, aurinkosähkön tuotantoa ja tuuli-aurinkoenergian täydentäviä sähköntuotantoprojekteja, tämä järjestelmä helpottaa vihreän vedyn tuotantoa. Sen tarkoituksena on lieventää uusiutuvan energian rajoituksia muuntamalla ylijäämäsähkö vedyksi ja edistää näin kestäviä energiakäytäntöjä.

2. Kuljetusratkaisut

Pienen jalanjäljensä ja korkean hyötysuhteensa ansiosta tätä tekniikkaa voidaan soveltaa polttokennosähköajoneuvojen (FCEV) vetyn tankkausasemilla. Varmistamalla nopean ja kestävän vetypolttoaineen toimituksen se nopeuttaa FCEV-autojen käyttöönottoa ja edistää puhtaan liikenteen aloitteita.

3. Laboratorio- ja tutkimussovellukset

Tämä järjestelmä on suunniteltu toimittamaan erittäin puhdasta vetyä, ja se sopii laboratorioympäristöihin, mikä helpottaa vedyn tuotantotekniikoiden tutkimusta ja mahdollistaa vetypolttokennojen suorituskyvyn arvioinnin.

 

PEM:n esittely ja edut

Protoninvaihtokalvon (PEM) vesielektrolyysiteknologia vedyn tuotannossa käyttää elektrolyyttinä polymeerikalvoa, jossa on protoninjohtavuus ja jossa ei ole mukana alkalista nestettä. Elektrolyyttikennon erotin koostuu protoninvaihtokalvoista. PEM-vesielektrolysaattorissa vesi hajoaa hapeksi (O2), elektroneiksi (e-) ja vetyioneiksi (H+) anodilla, josta happi purkautuu. Elektronit virtaavat katodille ulkoisen piirin kautta, kun taas protonit virtaavat katodille protoninvaihtokalvojen kautta. Katodilla vetyionit yhdistyvät elektronien kanssa muodostaen vetykaasua (H2).

 

Verrattuna ALK-elektrolysaattoriin, PEM-elektrolysaattori on ylivoimainen suuren virrantiheyden, korkean vedyn puhtauden ja nopean vastenopeuden sekä tuuli- ja aurinkoenergian varastointiteknologian integrointikykynsä vuoksi. PEM-elektrolysaattorin vaatima erittäin hapan ja hapettava käyttöympäristö tekee sen kuitenkin riippuvaisemmaksi jalometallimateriaaleista, kuten Ir, Pt ja Ti, mikä johtaa PEM-elektrolyysilaitteiston korkeaan hintaan toistaiseksi.

 

PEM:n rakenne ja kustannukset:

PEM-vesielektrolysaattori koostuu protoninvaihtokalvosta, katalyyttikerroksesta, kaasudiffuusiokerroksesta ja bipolaarisesta levystä sisältä ulospäin. Membraanielektrodikokoonpano (MEA) koostuu kaasudiffuusiokerroksesta, katalyyttikerroksesta ja protoninvaihtokalvosta, jossa suurin osa materiaalinsiirrosta ja sähkökemiallisista reaktioista tapahtuu koko vesielektrolysaattorissa.

 

Tällä hetkellä useimmissa PEM-elektrolysaattoreissa protoninvaihtoon käytetty kalvo on perfluorisulfonihappoprotoninvaihtokalvo. Kalvoelektrodin ominaisuudet ja rakenne liittyvät suoraan PEM-elektrolysaattorin suorituskykyyn ja käyttöikään.

 

Koko järjestelmän ydinkomponenttina 45 % järjestelmän kustannuksista investoidaan elektrolysaattoriin, josta kaksinapaiset levyt vievät yli 50 % pinon hinnasta ja kalvoelektrodit noin 1/4. Jalometallien hinta on noin 10 % järjestelmän kustannuksista. Pullonkaula PEM-elektrolysaattorin edelleen laajentamisessa voi johtua paitsi jalometallien korkeasta hinnasta, myös niiden saatavuudesta. Siksi on tarpeen minimoida jalometallien käyttö tai etsiä vaihtoehtoisia materiaaleja.

Suositut Tagit: protoninvaihtokalvo pem-elektrolyysi, Kiina protoninvaihtokalvo pem-elektrolyysi valmistajat, toimittajat, tehdas