Elettrolisi dell'acqua Pem

 

1. Design compatto

• Elevata densità di corrente operativa (1,5~3 A/cm²)
• Spessore dell'area del serbatoio principale inferiore a 1 m
• Sistema di controllo ausiliario integrato su piattaforma montata su skid

2. Efficienza superiore

• Consumo energetico CC inferiore a 4,3 kWh/Nm³
• Efficienza termica superiore al 75%
• Utilizza elettrodi a membrana PEM di altissima qualità internazionale

3. Scalabilità

• Programma di assemblaggio flessibile
• Design su misura per vari parametri del serbatoio
• Integrazione su piattaforme montate su skid per una facile espansione

4. Risposta rapida

• Avvio a caldo entro 5 secondi, avvio a freddo in meno di 300 secondi
• Adattabile a variazioni di carico che vanno dal 5-120%
• Prestazioni e durata verificate attraverso test ciclici di avvio/arresto

5. Sicurezza senza pari

• Innovativo design di tenuta a doppio filo
• Monitoraggio completo del sensore multigas e sistema di interblocco allarme
• Controllo preciso della pressione, della temperatura e della logica del circuito di produzione dell'idrogeno per misure di sicurezza migliorate

 

 

1. Maggiore capacità di produzione di idrogeno
Ciascuna cella di questo elettrolizzatore PEM vanta una capacità di produzione di idrogeno di 200 Nm³/h, facilitando applicazioni industriali su larga scala e rafforzando gli sforzi di integrazione dell’energia pulita.

2. Funzionamento efficiente dal punto di vista energetico
Con particolare attenzione alla produttività e alla sostenibilità, questo elettrolizzatore consuma solo 4,3 kWh/Nm3 di potenza CC, significativamente inferiore rispetto ai modelli convenzionali. Questo design non solo riduce i costi di produzione, ma si allinea anche agli obiettivi di sviluppo sostenibile.

3. Elevata purezza dell'idrogeno
Prima della purificazione, la purezza dell'idrogeno supera il 99,9%, raggiungendo il 99,999% dopo la purificazione. Tale idrogeno di elevata purezza è indispensabile per le applicazioni delle celle a combustibile e altri campi critici.

4. Parametri operativi coerenti
4.1 Pressione di esercizio:Il funzionamento a 3,0 MPa garantisce che l'idrogeno prodotto sia facilmente compatibile con varie applicazioni, riducendo al minimo la necessità di ulteriore pressurizzazione e i costi associati.
4.2 Temperatura operativa:Il funzionamento a una temperatura stabile di 70±5 gradi garantisce stabilità e adattabilità eccezionali dell'elettrolizzatore.

5. Ampio intervallo di fluttuazione della potenza
In grado di regolare la potenza dal 5% al ​​110%, questo elettrolizzatore può funzionare efficacemente anche in presenza di fluttuazioni significative del sistema di alimentazione, garantendo un funzionamento continuo.

6. Tecnologia di avvio rapido
Dotato di funzionalità di avvio rapido, con avviamenti a freddo che richiedono meno di 5 minuti, riducendo al minimo i tempi di fermo della produzione. Gli avviamenti a caldo vengono eseguiti in soli 5 secondi, raggiungendo rapidamente condizioni operative ottimali.

 

Nome	Parametro
Capacità di produzione di idrogeno (Nm3/h)	200
Capacità di picco di produzione di idrogeno (Nm3/h)	240
Consumo energetico CC (kWh/Nm3)	Inferiore o uguale a 4,3
Purezza dell'idrogeno (prima della purificazione)	Maggiore o uguale al 99,9%
Custodia dell'elettrolizzatore – L x P x A (m)	0.8x0.6x1.5
Pressione operativa (MPa)	3 . 0
Temperatura operativa (gradi)	70±5
Temperatura ambiente (gradi)	5~40
Intervallo di consumo energetico	5-1 2 0 %
Orario di avvio a freddo (minuti)	Minore o uguale a 5
Orario di avvio a caldo (secondo)	5
Vita utile (anno)	Maggiore o uguale a 5
Elettrolita	H2O
Unità di separazione
Capacità nominale di trattamento dell'ossigeno	100 Nm3/h
Purezza dell'ossigeno (condizioni operative nominali)	>99.8%(0.2 MPa);>98,5%(3MPa)
Temperatura di uscita dell'ossigeno (gradi)	70±5
Unità di purificazione
Purezza dell'idrogeno (dopo la purificazione)	Maggiore o uguale al 99,999%
Punto di rugiada dell'idrogeno	-70 grado
Temperatura di uscita dell'idrogeno	Temperatura ordinaria

 

Elettrolisi dell'acqua con membrana a scambio protonico per la produzione di idrogeno

Con la progressiva industrializzazione della tecnologia, il separatore di amianto nell'elettrolizzatore alcalino è stato sostituito dalla membrana a scambio protonico che può condurre protoni.

Vantaggio 1:Allo stesso tempo, la membrana a scambio protonico può isolare e isolare il gas con una struttura priva di poli, che è più sicura per produrre idrogeno con una purezza del 99,99%.

Vantaggio 2:Questo modello è di dimensioni compatte con un'elevata densità di corrente di 2 A/cm². Consuma meno energia a 4kWh/Nm³H₂, regola la pressione entro un intervallo più ampio e risponde meglio. Esistono modelli di produzione di massa nel mercato estero, ma la Cina è quasi sul punto di sviluppare questa tecnologia. La ricerca correlata si concentra principalmente sugli elettrocatalizzatori, sugli elettrodi a membrana e sugli strati di diffusione.

 

1. Ricerche sull'elettrocatalisi

L'elettrolisi dell'acqua PEM prevede lo sviluppo di idrogeno al catodo e lo sviluppo di ossigeno all'anodo. Nei casi commerciali, le particelle Pt/C (simili alle celle a combustibile) vengono utilizzate come catalizzatore sul catodo, che è soggetto a degradarsi. Nella cella elettrolitica ad acqua SPE, i catalizzatori trasportati da C tendono a degradarsi a causa dell'ossidazione di C in un ambiente altamente acido (pH≈2) e ad un potenziale elevato di 1,4~2.0 V. Metalli di transizione come poiché Mn, Co e Ni sono altamente solubili, possono aderire ulteriormente alla membrana e combinarsi con gli ioni solfonato nella membrana, riducendo così la conduttività protonica della membrana. I catalizzatori dell'evoluzione dell'ossigeno rappresentano una sfida per tale ricerca. La ricerca si concentra di gran lunga su IrO2-RuO2, che mira a ridurre l'uso di catalizzatori di metalli preziosi che può essere ridotto del 30%-50% legando tale metallo prezioso.

 

2. Ricerca sugli elettrodi a membrana

In casi generali, il catalizzatore è rivestito sulla membrana a scambio protonico. La preparazione, la struttura dello strato catalitico, l'attività del catalizzatore, la concentrazione e la dispersione di Nafion nell'impasto liquido degli elettrodi a membrana sono strettamente correlati alle prestazioni macroscopiche della cella elettrolitica. A questo proposito, gli elettrodi a membrana strutturati in ordine sono un argomento di ricerca popolare. Per ora, l’acqua, gli elettroni e i canali protonici sono disordinati nei catalizzatori, nei trasportatori e nei polimeri in sospensione. La progettazione a struttura ordinata di catalizzatori, trasportatori e polimeri può garantire canali efficienti e fluidi per acqua, elettroni e protoni, il che è fondamentale per ridurre i costi e aumentare la densità energetica.

 

3. Ricerche sugli strati di diffusione

Utilizzato per il trasferimento di massa di O2 e H2O, lo strato di diffusione sull'anodo richiede un ambiente acido e ad alto potenziale, che richiede il rivestimento resistente alla corrosione. Come base viene generalmente utilizzato il titanio poroso. Le piastre in titanio poroso sinterizzato e i feltri in fibra di titanio hanno prestazioni superiori. Le piastre in titanio hanno generalmente una porosità del 30% e uno spessore minimo di 0,6 mm. I feltri di titanio hanno una porosità del 70% e uno spessore minimo di 0,2 mm, che viene spesso utilizzato per lo strato di diffusione sull'anodo. I feltri in titanio sono solitamente rivestiti con leghe di metalli preziosi, come 20-150nm Ir mediante sputtering ionico, per una migliore resistenza alla corrosione, il che significa un costo più elevato nelle condizioni attuali.

 

Centro di test di ricerca e sviluppo di SANY Hydrogen Energy a Pechino

Il centro di test e ricerca e sviluppo SANY Hydrogen Energy Beijing è stato fondato nell'agosto 2022 e inizierà la piena operatività nell'aprile 2023. Estendendosi su un'area di circa 500 metri quadrati e vantando un investimento totale vicino a 6 milioni di yuan, il centro è dedicato al miglioramento della qualità dell'idrogeno apparecchiature energetiche.

Con l’obiettivo primario di migliorare la produzione di idrogeno attraverso l’elettrolisi dell’acqua, il Centro dà priorità allo sviluppo di tecnologie essenziali. Supporta attivamente SANY Hydrogen Energy nella creazione di prodotti elettrolizzatori avanzati, ad alte prestazioni e durevoli. Forte di un team di esperti del settore e di uno staff dedicato di ricerca e laboratorio composto da dottorandi e master, il Centro possiede formidabili capacità di ricerca e sviluppo.

Attualmente, il Centro ospita due piattaforme di sviluppo e test all’avanguardia per i componenti principali delle apparecchiature di produzione di idrogeno AWE e PEM. Dotato di una vasta gamma di strumenti e apparecchiature all'avanguardia, tra cui piattaforme di test auto-sviluppate per elettrodi/membrane, banchi di prova PEM, presse a caldo, ICP-OES, analizzatori di spettro di fluorescenza, stazioni di lavoro elettrochimiche, elettrolizzatori su piccola scala, spruzzatura al plasma, sabbiatura e altro ancora, queste piattaforme facilitano la ricerca e lo sviluppo completi, i test e la produzione di prova in piccoli lotti.

Inoltre, riconoscendo l'assenza di standard di test pertinenti e la significativa variabilità dei risultati sperimentali utilizzando metodi convenzionali, il Centro ha progettato e sviluppato in modo indipendente l'unica piattaforma di test del settore per componenti critici come elettrodi e membrane. Attraverso ricerche e sperimentazioni approfondite, ha stabilito meticolose metodologie di test per affrontare le complessità e le fluttuazioni inerenti a tali componenti. Questo approccio globale garantisce una valutazione multidimensionale delle prestazioni dei componenti fondamentali critici, favorendone efficacemente l’avanzamento e la stabilità.

SANY Hydrogen Energy è stimata dalla clientela globale per il suo eccellente sistema di assistenza post-vendita all'estero. Supportati dal Dipartimento Affari Esteri del Gruppo SANY, ci impegniamo a fornire servizi completi di produzione e rifornimento di idrogeno, comprensivi di manutenzione in loco, supporto tecnico e formazione del personale.

Programma di assistenza per le apparecchiature per la produzione di idrogeno

1. Manutenzione in loco e supporto tecnico
1.1 Progettazione e Assistenza Tecnica:
- Collaborazione con i progettisti per finalizzare progetti dettagliati.
- Partecipazione a riunioni di revisione della progettazione e coordinamento ingegneristico organizzate dagli acquirenti.
1.2 Servizi in loco:
- Supervisione dell'installazione in loco delle apparecchiature fornite.
- Supervisione della messa in servizio iniziale dell'avvio e della consegna del pacchetto di apparecchiature.
- Fornitura di una formazione tecnica approfondita per il personale di manutenzione.
1.3 Supporto post-vendita:
- Affrontare e risolvere i problemi relativi alla qualità delle apparecchiature o ai guasti operativi entro 24 ore.
- Offrire informazioni sul produttore dei pezzi di ricambio, aiutando nella selezione del modello e nell'approvvigionamento.
- Fornire servizi tecnici gratuiti prima della scadenza della garanzia.

 

2. Formazione
2.1 Istruzioni tecniche e supporto:
- Conduzione dell'installazione e della messa in servizio delle apparecchiature.
- Formazione dei tecnici e degli operatori degli utenti durante il periodo di assistenza in loco.
2.2 Supporto operativo:
- Fornire assistenza operativa tempestiva e di alta qualità per garantire il corretto funzionamento delle apparecchiature.
- Fornitura di aggiornamenti sugli ultimi sviluppi tecnologici e sulle nuove parti disponibili.

 

Programma di assistenza per apparecchiature per il rifornimento di idrogeno

1. Garanzia
1.1 Standard e criteri di qualità:
- Garantire che apparecchiature, materiali e componenti soddisfino le specifiche pertinenti e gli standard nazionali.
- Prestazioni che soddisfano i parametri delineati negli standard tecnici e di produzione.
1.2 Durata della garanzia:
- Periodo di garanzia di un anno dopo l'accettazione.
- Impegnato nella riparazione gratuita di guasti e danni causati da errori umani, insieme alla sostituzione delle parti guaste durante la garanzia.

 

2. Servizi in loco e post-vendita
2.1 Tempistiche di risposta e servizio:
- Risposta garantita entro 2 ore e ispezione e manutenzione in loco entro 24 ore durante il periodo di garanzia.
2.2 Progettazione ingegneristica e supervisione della costruzione:
- Collaborazione con produttori di apparecchiature e istituti di progettazione per l'orientamento tecnico.
- Invio di ingegneri e tecnici per la supervisione della costruzione civile in loco per garantire il rispetto dei requisiti tecnici e di progettazione.
2.3 Consegna, installazione e accettazione dell'attrezzatura:
- Guidare il sollevamento e il posizionamento delle attrezzature, supportando l'accettazione preliminare.
- Fornire assistenza tecnica e comunicazione per le interfacce delle apparecchiature in loco.
- Offrire piani di messa in servizio, condurre la messa in servizio del sistema e preparare rapporti di messa in servizio e accettazione durante il completamento e l'accettazione.

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