Водороден Pem електролизатор

 

Малък обем

• Висока работна плътност на тока (1,5~3A/cm²)
• Дебелина на сърцевината на резервоара под 1 m
• Монтирана на плъзгача интегрирана спомагателна система за управление

Висока ефективност

• Консумация на постоянен ток под 4,3 kWh/Nm³
• Топлинна ефективност по-висока от 75%
• Предпочитани PEM мембранни електроди на международно ниво
•  

 

1. Подобрена стабилност на работните параметри

1.1 Устойчиво работно налягане:Електролизерът поддържа стабилно работно налягане от 3.0 MPa, осигурявайки постоянно производство на водород при това ниво на налягане. Тази адаптивност отговаря на различни оперативни изисквания и минимизира необходимостта от допълнително херметизиране, като по този начин намалява свързаните с това разходи.

1.2 Оптимална работна температура:Работейки в температурен диапазон от 70±5 градуса, електролизаторът проявява изключителна стабилност и адаптивност, осигурявайки надеждна работа при различни условия на околната среда.

2. Разширен диапазон на колебания на мощността

Гъвкаво регулиране на мощността: Електролизерът разполага с широк диапазон на регулиране на мощността, обхващащ от 5% до 110%. Този обширен обхват позволява на системата да работи безпроблемно дори при значителни колебания в захранването, осигурявайки непрекъснато производство на водород.

3. Технология за бързо стартиране

Бързо стартиране на горещо и студено: С възможности за бързо стартиране, електролизаторът минимизира прекъсването на производството. Студеното стартиране изисква по-малко от 5 минути, което значително намалява периода на застой в производството. Освен това горещите стартове отнемат само 5 секунди, което позволява на оборудването бързо да достигне оптималното си работно състояние, като по този начин повишава оперативната ефективност.

 

Име	Параметър
Капацитет за производство на водород (Nm3/h)	200
Пиков капацитет за производство на водород (Nm3/h)	240
Консумация на постоянен ток (kWh/Nm3)	По-малко или равно на 4,3
Чистота на водород (Преди пречистване)	По-голямо или равно на 99,9%
Корпус на електролизера – Ш x Д x В (м)	0.8x0.6x1.5
Работно налягане (MPa)	3 . 0
Работна температура (градус)	70±5
Околна температура (градуси)	5~40
Диапазон на консумация на енергия	5-1 2 0 %
Време за студен старт (минути)	По-малко или равно на 5
Време за горещ старт (втора)	5
Срок на експлоатация (година)	По-голямо или равно на 5
Електролит	H2O
Разделителна единица
Номинален капацитет за обработка на кислород	100 Нм3/h
Чистота на кислород (номинални работни условия)	>99.8%(0.2 MPa);>98,5% (3 MPa)
Температура на изхода на кислород (градус)	70±5
Пречиствателна единица
Чистота на водород (След пречистване)	По-голямо или равно на 99,999%
Точка на оросяване на водорода	-70 степен
Температура на изхода на водорода	Обикновена температура

 

 

Структура и принципи на PEM електролизери

Въведение

(1) Водният електролизатор PEM използва протонообменна мембрана за изолиране на газа от двете страни на електрода, за да преодолее недостатъка на мембраните за производство на водород при алкална електролиза по отношение на пропускливостта на газа.

(2) Основното оборудване включва PEM електролизатор и BOP;

(3) Този модел струва повече при настоящите условия;

 

Въведение в PEMWE

Водният електролизатор PEM използва твърда протонообменна мембрана (PEM) като електролит и чиста вода като реагент. Поради ниската пропускливост на водорода, PEM електролизата е способна да произвежда водород с висока чистота, който изисква отстраняване само на водни пари, като процесът е прост и безопасен. Електролизерът е проектиран в структура с нулево разстояние с по-ниско омично съпротивление, което значително подобрява цялостната ефективност на процеса на електролиза в по-компактен размер. Той поддържа по-широк диапазон на регулиране на налягането, с изходно налягане на водорода до степен MPa, което е адаптивно към входящата енергия от възобновяеми източници, която се променя бързо.

 

1. Принципи на PEM електролизарите

Подобно на купчината с горивни клетки, този тип електролизатор се състои от мембранни електроди, плочи и газови дифузионни слоеве. Анодът на PEM електролизатор работи в силно киселинна среда (pH≈2) и при електролизно напрежение от 1,4~2.0 V, при което повечето неблагородни метали ще корозират и могат да се комбинират със сулфонатни йони в PEM, като по този начин намалява способността за протонна проводимост на PEM.

 

2. Катализатори

Изследванията на електрокатализатори в PEM електролизери се фокусират главно върху благородни метали/оксиди като Ir и Ru и бинарни и тройни сплави/смесени оксиди на тяхна основа и катализатори на основата на титан като носители. Понастоящем натоварването на иридиевите катализатори в анода е около 1 mg/cm2, а натоварването на Pt от Pt/C-базираните катализатори в катода е около 0.4~0.6 mg/cm2. Катализаторът Ir0.7Ru0.3Ox, изготвен от италианския изследователски екип, може да накара електролитната клетка да постигне 3,2 A·cm–2@1,85 V, когато Ir натоварването е 1,5 mg/cm2. Катализаторът Ir0.38/WxTi1-xO2, изготвен от изследователския екип на Giner, кара електролитната клетка да достига 2 A cm-2@1,75 V, когато Ir натоварването е 0 .4 mg/cm2, а съдържанието на Ir е само 1/5 от традиционните електроди. Общото натоварване на катализаторите от платиновата група върху мембранните електроди трябва да се намали до 0.125 mg/cm2.

Ru има по-добра присъща OER каталитична активност от Ir, но Ru е по-малко стабилен. Легирането на Ru с Ir може да подобри активността и стабилността на катализаторите. Катализаторът Ir{{0}}.6Sn0.4, изготвен от Далианския институт по химическа физика, Китайската академия на науките, може да постигне 2 A cm–2@1,82 V при пълния електролизерен тест. IrSn образува стабилна структура на твърд разтвор и процесът на легиране с Sn подобрява диспергируемостта на Ir, като по този начин спомага за намаляване на натоварването с Ir.

Националната лаборатория за възобновяема енергия на Съединените щати и Giner съвместно разработиха разнообразие от металоорганични рамкови (MOF) катализатори, които струват само 1/20 от традиционните катализатори. Когато катализаторът Co-MOFG-O е 0,01 A/cm2, свръхпотенциалът ще бъде 1,644 V (срещу RHE), което превъзхожда традиционните Ir катализатори в теста за разпадане на половин клетка, като трябва да се направят тестове за пълна клетка.

 

3. PEM и мембранни електроди

Най-широко използваните мембрани в PEM електролизери включват Nafion (DuPont), мембраната Dow (The Dow Chemical Company), Flemion (Asahi Glass Co., Ltd.) и Aciplex-S (Asahi Chemical Industry Company), Neosepta-F (Deshan химически) и други. Мембраната DSMTM, разработена от Giner, е произведена в голям мащаб, което е по-добро по отношение на механични свойства, тънкост, стабилни размери по време на колебания на мощността, стартиране и изключване и по-добра производителност в действителни електролизни клетки от Nafion. Вътрешните PEM продукти са в пробен етап.

 

Анодът на водната електролиза на PEM трябва да бъде устойчив на корозия в киселинна среда и с висок потенциал, който трябва да има подходяща структура на отворите, за да позволи преминаването на газ и вода. Поради ограничените реакционни условия на PEM водна електролиза, мембранните електродни материали (като въглеродни материали), които обикновено се използват в PEM горивните клетки, не могат да се използват за анода на водната електролиза. 3M разработи наноструктуриран тънкослоен (NSTF) електрод, който използва Ir и Pt катализатори съответно на анода и катода. Натоварването на Ir и Pt е 0.25mg/cm2. Този електрод може да работи стабилно в кисела среда и при условия на висок потенциал. Неговата пръчковидна структура на повърхността подобрява повърхностната диспергируемост на катализаторите. Proton възприема подхода за директно отлагане чрез пръскане, за да намали агломерацията на катализаторите, което прави Pt/C и Ir с 0.1 mg/cm2 и Ir O2 от 0.1 mg/cm2, отложени в мембрана Nafion117. Производителността на една електролитна клетка е подобна на тази на конвенционалните електролитни клетки с високо натоварване на катализатори (1,8 A cm–2@2V), които могат да работят стабилно 500 часа при 2,3 V.

 

Работилница за сглобяване на водородна енергия SANY

Обширната работилница се простира на 216 метра дължина и 72 метра ширина, с три отделни зони, покриващи обща площ от приблизително 15 000 квадратни метра. Зона A е посветена на нашата предстояща линия за машинна обработка, планирана за тържествено откриване през 2024 г. В зона B се помещава поточната линия на нашата станция за зареждане с водород, която може да се похвали с годишен капацитет от 20 комплекта станции за зареждане с водород. Междувременно зона C е домакин на нашата поточна линия за оборудване за производство на водород, способна да произвежда 2GW електролизатори за алкална вода годишно. Изграждането на цялата тази производствена линия започна през януари 2023 г. и беше завършено бързо, демонстрирайки както гъвкавостта на SANY, така и нашата мощ в производството на оборудване.

1. Работна станция за заваръчен робот

Планирана за наличност през септември 2023 г., работната станция за заваръчен робот представлява крайъгълно постижение на екипа за научноизследователска и развойна дейност на SANY Robotics. Тази иновативна станция интегрира система за разглобяване на ферми, роботизирана система за манипулиране, система за лазерно заваряване, система за визуално разпознаване и биполярна система за обръщане на плочи. На всеки 5 минути биполярна плоча се подлага на безшевно заваряване с електродната мрежа, последвано от бързото й прехвърляне по поточната линия. Този напълно автоматизиран процес, от подаване до заваряване, не само повишава ефективността, но и стандартизира операциите, минимизирайки повредата на биполярните покрития на плочите по време на манипулиране и въртене, като по този начин повишава качеството на продукта.

 

2. Точково заваряване на кръгли таблетки

Използването на точково заваряване за фиксиране на кръгла таблетка надминава традиционните методи за залепване в няколко ключови аспекта. Първо, той елиминира проблемите с отделянето, както се наблюдава при методи, базирани на лепило, уязвими към топене на алкален разтвор и отлепване по време на работа на електролизера, което потенциално компрометира работата. Второ, осигурява сигурно фиксиране, намалявайки риска от неправилно подравняване или падане по време на сглобяване. И накрая, той повишава ефективността, като елиминира необходимостта от време за сушене, свързано с традиционните методи за залепване, като по този начин рационализира процеса на сглобяване.

 

3. PPS Separator CNC фреза

Разгърнат през август 2022 г., автоматичният сепаратор PPS A6-2525 предлага ефективна работна площ от 2500 mm × 2500 mm. Отличаващ се с инфрачервено позициониране, високопрецизни линейни водещи релси и пиньони, този нож постига точност на рязане в рамките на ± 0,5 mm. Оборудван с вентилатор от 12,5 KW за вакуумна адсорбция, той осигурява последователно рязане чрез изравняване на сепаратора. Автоматично подаващо устройство улеснява подаването и рязането без персонал, тъй като плоският сепаратор безпроблемно се пренася към станцията за рязане.

 

4. Процес на лазерно заваряване с електроди

Работеща от 20декември 22 г. автоматичната машина за лазерно заваряване с електроди може да се похвали с PLC контрол и съвместимост за електроди от 1000 до 2500 mm. Използвайки здрав модул за непрекъснато лазерно заваряване с мощност 1500 W или по-висок, той осигурява прецизно заваряване с минимални неравности по Z-ос. Въртящата се маса, която се измества с по-малко от 0,5 mm по Z-ос, поддържа постоянство на фокусното разстояние по време на заваряване. Подобният на дъга дизайн на притискащия блок напълно закрепва частите, докато пробното програмиране позволява автоматизирано прескачане на кухи секции по време на заваряване. Лазерното заваряване с тел за пълнене гарантира ± 0,5 mm точност, като дава равномерни, деликатни и гладки заваръчни шевове с ярко, бяло покритие на повърхността.

Популярни тагове: водороден pem електролизер, Китай водороден pem електролизер производители, доставчици, фабрика, компактен електролизер за чисто производство на водород, Електролизер, интегриран с възобновяема енергия за устойчив чист водород, Ново пристигане PEM Electrolyzer, Електролизер, използващ мембрана за протонна обмен за водород, Чисто производство на водород чрез електролиза, Производство на електрохимично водород