Electrólisis Pem de membrana de intercambio de protones

 

1. Diseño compacto

Con una alta densidad de corriente operativa que oscila entre 1,5 y 3 A/cm², junto con un espesor del área del tanque central de menos de 1 m y un sistema de control auxiliar integrado montado sobre patines, este electrolizador garantiza un tamaño reducido y mantiene una funcionalidad óptima.

2. Eficiencia mejorada

Con un consumo de energía CC constantemente inferior a 4,3 kWh/Nm³, una eficiencia térmica superior al 75 % y el uso de electrodos de membrana PEM de excelencia reconocida internacionalmente, este electrolizador ofrece estándares de eficiencia superiores.

3. Escalabilidad versátil

Diseñado con un programa de ensamblaje compatible y adaptado para adaptarse a diversos parámetros del tanque, este electrolizador ofrece una sólida capacidad de expansión. Su integración de plataforma montada sobre patines mejora aún más la adaptabilidad para diversos requisitos operativos.

4. Rápida capacidad de respuesta

Beneficiándose de capacidades de arranque rápido con una duración de arranque en caliente de solo 5 segundos y una duración de arranque en frío de menos de 300 segundos, junto con variaciones de carga adaptables que van del 5% al ​​120%, este electrolizador garantiza tiempos de respuesta rápidos y un rendimiento confiable.

5. Seguridad sin concesiones

Al incorporar un programa de diseño de sellado de doble cable de desarrollo propio y estar equipado con funciones de monitoreo de sensor multigas y bloqueo de alarma, junto con un control meticuloso de la presión, los parámetros de temperatura y la lógica del circuito de producción de hidrógeno, este electrolizador garantiza un funcionamiento ultraseguro en todo momento.

 

 

Este electrolizador PEM cuenta con una notable capacidad de producción de hidrógeno de 200 Nm³/h por celda, lo que lo hace ideal para aplicaciones industriales a gran escala y al mismo tiempo respalda firmemente la integración de soluciones de energía limpia.

1. Consumo de energía reducido

Además de su excepcional productividad, este electrolizador prioriza la eficiencia energética. Con un consumo de energía CC de tan solo 4,3 kWh/Nm³, supera significativamente a los electrolizadores convencionales, reduciendo así los costos de producción y ejemplificando un compromiso con prácticas sustentables.

2. Pureza elevada del hidrógeno

Antes de la purificación, la pureza del hidrógeno supera el 99,9% y supera el 99,999% después de la purificación. Este elevado nivel de pureza es indispensable para aplicaciones de pilas de combustible y otros sectores industriales.

3. Parámetros operativos consistentes

3.1 Presión de trabajo óptima:Operar a una presión estable de 3,0 MPa garantiza que la producción de hidrógeno coincida con este requisito de presión, satisfaciendo diversas necesidades operativas y reduciendo la necesidad de presurización adicional, reduciendo así los costos.

3.2 Temperatura de funcionamiento confiable:Con una temperatura de funcionamiento fijada en 70 ± 5 grados, este electrolizador garantiza una estabilidad y adaptabilidad excepcionales en diversas condiciones de funcionamiento.

4. Amplia tolerancia a la fluctuación de potencia

Con un rango de ajuste de potencia que abarca del 5 % al 110 %, este electrolizador puede funcionar eficazmente en medio de fluctuaciones significativas en el suministro de energía, lo que garantiza un rendimiento constante a pesar de las variaciones en las entradas de energía.

6. Tecnología de puesta en marcha rápida

Duraciones de arranque en frío y en caliente reducidas: los arranques en frío requieren menos de 5 minutos, lo que minimiza el tiempo de inactividad de la producción, mientras que los arranques en caliente tardan solo 5 segundos, lo que optimiza rápidamente el rendimiento del equipo para una operación eficiente.

 

Nombre	Parámetro
Capacidad de producción de hidrógeno (Nm3/h)	200
Capacidad máxima de producción de hidrógeno (Nm3/h)	240
Consumo de energía CC (kWh/Nm3)	Menor o igual a 4,3
Pureza del hidrógeno (antes de la purificación)	Mayor o igual a 99,9%
Gabinete del electrolizador: ancho x profundidad x alto (m)	0.8x0.6x1.5
Presión de funcionamiento (MPa)	3 . 0
Temperatura de funcionamiento (grados)	70±5
Temperatura ambiente (grados)	5~40
Rango de consumo de energía	5-1 2 0 %
Hora de inicio en frío (minutos)	Menor o igual a 5
Hora de inicio en caliente (segundo)	5
Vida útil (año)	Mayor o igual a 5
Electrólito	H2O
Unidad de separación
Capacidad nominal de procesamiento de oxígeno	100 Nm3/h
Pureza del oxígeno (condiciones operativas nominales)	>99.8%(0.2 MPa);>98,5%(3MPa)
Temperatura de salida de oxígeno (grados)	70±5
Unidad de Purificación
Pureza del hidrógeno (después de la purificación)	Mayor o igual a 99,999%
Punto de rocío del hidrógeno	-70 grado
Temperatura de salida del hidrógeno	temperatura ordinaria

 

 

1. Producción de hidrógeno verde a partir de fuentes renovables

Utilizando proyectos a gran escala de generación de energía eólica, generación de energía fotovoltaica y generación de energía complementaria eólica-solar, este sistema facilita la producción de hidrógeno verde. Su propósito es mitigar la restricción de las energías renovables convirtiendo el excedente de energía en hidrógeno, promoviendo así prácticas energéticas sostenibles.

2. Soluciones de transporte

Con su tamaño compacto y su alta eficiencia, esta tecnología encuentra aplicación en estaciones de servicio de hidrógeno para vehículos eléctricos de pila de combustible (FCEV). Al garantizar un suministro rápido y sostenible de combustible de hidrógeno, se acelera la adopción de FCEV y se contribuye al avance de iniciativas de transporte limpio.

3. Aplicaciones de laboratorio y de investigación

Diseñado para suministrar hidrógeno de alta pureza, este sistema está destinado a entornos de laboratorio, facilitando la investigación de tecnologías de producción de hidrógeno y permitiendo la evaluación del rendimiento de las pilas de combustible de hidrógeno.

 

Introducción y ventajas de PEM

La tecnología de electrólisis del agua con membrana de intercambio de protones (PEM) para la producción de hidrógeno utiliza una membrana polimérica con conductividad de protones como electrolito, en la que no interviene ningún líquido alcalino. El separador de la celda electrolítica está formado por membranas de intercambio de protones. En el electrolizador de agua PEM, el agua se descompone en oxígeno (O2), electrones (e-) e iones de hidrógeno (H+) en el ánodo donde se descarga el oxígeno. Los electrones fluyen hacia el cátodo a través del circuito externo, mientras que los protones fluyen hacia el cátodo a través de las membranas de intercambio de protones. En el cátodo, los iones de hidrógeno se combinan con los electrones para formar gas hidrógeno (H2).

 

En comparación con el electrolizador ALK, el electrolizador PEM es superior por su gran densidad de corriente, alta pureza de hidrógeno, velocidad de respuesta rápida y adaptabilidad a la integración con tecnología de almacenamiento de energía eólica y solar. Sin embargo, el entorno operativo altamente ácido y oxidante que requiere el electrolizador PEM lo hace más dependiente de materiales metálicos preciosos como Ir, Pt y Ti, lo que resulta en un alto costo del equipo de electrólisis PEM por ahora.

 

Estructura y costos del PEM:

El electrolizador de agua PEM consta de una membrana de intercambio de protones, una capa de catalizador, una capa de difusión de gas y una placa bipolar de adentro hacia afuera. El conjunto de electrodo de membrana (MEA) está formado por una capa de difusión de gas, una capa de catalizador y una membrana de intercambio de protones, donde tienen lugar la mayor parte de la transmisión de material y las reacciones electroquímicas en todo el electrolizador de agua.

 

Actualmente, la membrana utilizada para el intercambio de protones en la mayoría de los electrolizadores PEM es la membrana de intercambio de protones de ácido perfluorosulfónico. Las características y estructura del electrodo de membrana están directamente relacionadas con el rendimiento y la vida útil del electrolizador PEM.

 

Como componente central de todo el sistema, el 45% del costo del sistema se invierte en el electrolizador, del cual las placas bipolares representan más del 50% del costo de la pila y los electrodos de membrana aproximadamente 1/4. El coste de los metales preciosos representa aproximadamente el 10% del coste del sistema. El obstáculo para una mayor expansión del electrolizador PEM puede estar determinado no sólo por el alto costo de los metales preciosos, sino también por su oferta disponible. Por tanto, es necesario minimizar el uso de metales preciosos o explorar materiales alternativos.

Etiqueta: Electrólisis pem de membrana de intercambio de protones, fabricantes, proveedores, fábrica de electrólisis pem de membrana de intercambio de protones de China, Electrólisis de hidrógeno PEM, producción de hidrógeno electroquímico, Electrolizador de hidrógeno, electrolizado a gran escala, Electrolyzer con membrana de intercambio de protones para hidrógeno limpio, Unidad de electrólisis de PEM para hidrógeno altamente eficiente, limpio y sostenible