濰坊小型電解水制氫設備公司

來源: 發(fā)布時間:2024-10-27

堿性電解水在生產(chǎn)占有率和制氫成本方面具有巨大的優(yōu)勢。電解水技術(shù)的主要指標包括:電流密度、負載范圍、氣體純度、電解效率、使用壽命、設備價格和動態(tài)響應幾個方面。堿性水技術(shù)的痛點是電流密度低能耗效率低和隔氣性差,特別是波動情況下的隔氣性,存在本質(zhì)安全性問題。隨著堿性電解水技術(shù)的發(fā)展,隔膜材料已經(jīng)發(fā)展了三代,早期的石棉隔膜,目前規(guī)模應用的 PPS 隔膜,逐漸出現(xiàn)了隔氣性、穩(wěn)定性好,能耗低的復合隔膜材料。國內(nèi)外比較好技術(shù)為西班牙 AGFA 公司的 Zirfon 復合膜和國內(nèi)碳能科技公司的復合隔膜。隨著制氫裝備性能提升、成本下降,我國制氫設備自主技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)發(fā)展勢頭,將促進綠氫產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展。濰坊小型電解水制氫設備公司

濰坊小型電解水制氫設備公司,電解水

是指在堿性電解質(zhì)環(huán)境下進行電解水制氫的過程,電解質(zhì)一般為30%質(zhì)量濃度的KOH溶液或者26%質(zhì)量濃度的NaOH溶液。較之于其他制氫技術(shù),堿性電解水制氫可以采用非貴金屬催化劑,且電解槽具有15年左右的長使用壽命,因此具有成本上的優(yōu)勢和競爭力。堿性電解水制氫技術(shù)已有數(shù)十年的應用經(jīng)驗,在20世紀中期就實現(xiàn)了工業(yè)化,商業(yè)成熟度高,運行經(jīng)驗豐富,國內(nèi)一些關鍵設備主要性能指標均接近于國際先進水平,單槽電解制氫量大,易適用于電網(wǎng)電解制氫。但是,該技術(shù)使用的電解質(zhì)是強堿,具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保,具有一定的危害性。內(nèi)蒙古工業(yè)電解水制氫設備廠家排名中國已有超過百個在建和規(guī)劃中的電解水制氫項目,涵蓋了石油煉化、化工合成、鋼鐵冶煉和交通等多個領域。

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利用豐富的海水代替淡水作為電解液有望解決淡水消耗的問題。由于海水的中性、緩沖能力弱和高氯離子濃度特點,直接分解未經(jīng)處理的海水仍然是困難的。迫切需要新的科學技術(shù)發(fā)展來指導電解海水以實現(xiàn)可持續(xù)產(chǎn)氫。實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的制氫是終目標,因此,設計能達到高電流密度的高效、穩(wěn)定的電解海水催化劑尤為重要。此外,海上風電、潮汐和光伏技術(shù)具有豐富的資源和廣闊的前景優(yōu)勢,有望成為未來綠色能源的支柱。海上風電具有風速高、靜默期短、節(jié)約土地資源等優(yōu)點,但也存在著建設成本高、能源利用率低、交通困難等問題。沿海地區(qū)太陽能資源豐富,可以充分利用水的反射光,提高發(fā)電量。與地面光伏相比,可增加5%-10%,但也存在投資成本高、環(huán)境影響大等問題。因此,海水制氫、海上風電、海洋潮汐發(fā)電和海上光伏發(fā)電都需要以技術(shù)創(chuàng)新的突破為基礎,并與未來能源發(fā)展的趨勢相結(jié)合。

陽離子/質(zhì)子交換膜水電解技術(shù)(PEM)是指使用質(zhì)子(陽離子)交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液),并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術(shù)相比,PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優(yōu)點,并且,PEM電解水制氫技術(shù)工作效率更高,易于與可再生能源消納相結(jié)合,是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運行,因此設備需要使用含貴金屬(鉑、銥) 的電催化劑和特殊膜材料,導致成本過高,使用壽命也不如堿性電解水制氫技術(shù)。PEM水電解制備的綠氫應用于合成氨、煉油、化工、鋼鐵等碳密集型行業(yè)。

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和堿性電解水制氫技術(shù)相比,PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優(yōu)點。PEM電解槽的電流密度更大,通常在10000 A/m2以上。PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料,產(chǎn)生的氫氣中不會帶入堿霧,有利于提升氫氣品質(zhì)。另外,質(zhì)子交換膜的氣體滲透率低,這有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉滲透現(xiàn)象。PEM電解槽無需嚴格控制膜兩側(cè)壓力,具有快速啟動停止和快速功率調(diào)節(jié)響應的優(yōu)勢,適用于可再生能源發(fā)電波動性輸入。隨著綠氫產(chǎn)業(yè)備受重視,帶動電解水制氫設備需求大幅上漲,設備訂單同比也明顯增長。平頂山工業(yè)電解水制氫設備公司

但是由于電解過程效率不高,能耗較大,并且需要消耗大量的水資源,因此應用范圍受到一定限制。濰坊小型電解水制氫設備公司

傳統(tǒng)的堿性電解槽制氫,主要是以氫氧化鉀為電解質(zhì)。特點及優(yōu)點就是這個技術(shù)非常成熟,很簡單,生產(chǎn)成本現(xiàn)在比較低,因為已經(jīng)用了很多年,雖然規(guī)模不是很大。但是它的缺點是能量效率低和規(guī)模較小,過去因為這個產(chǎn)業(yè)很小,沒有很多人真正去投入力量進行研發(fā)。目前比較大 ALK 電解槽可以做到 3000 標方每小時。大型堿水電解槽還處于起步階段,設計和集成水平還需要進一步提高。從電化學理論分析隔膜電阻占整個電解槽的歐姆電阻份額很大。通過對影響隔氣性和電流密度的因素分析,復合隔膜應具有韌性好、機械強度大,可以做得更?。挥H水性強,降低面電阻以提高電流密度;采用電解液物理運輸和離子跳躍機制相結(jié)合的方式達到電解液的高滲透,氣體的低滲透,實現(xiàn)本質(zhì)安全性。因此開發(fā)新型隔膜材料勢在必行。濰坊小型電解水制氫設備公司