Электролизная водородная установка
Протонообменные электролизёры (PEM): технология нового поколения
Сегодня PEM-электролиз (от англ. Proton Exchange Membrane) считается одной из самых перспективных и современных технологий получения водорода. В отличие от классического щелочного метода, PEM-системы используют тонкую полимерную мембрану, способную пропускать только протоны — ионы водорода — блокируя при этом движение электронов и других примесей.
Такая мембрана изготавливается из инновационных материалов с высокой проводимостью для протонов и служит ключевым элементом электролизной ячейки. В процессе электролиза через неё проходит водород, отделяясь от кислорода, а также от возможных примесей, таких как озон или хлор. Это позволяет получать более чистый водород без необходимости в сложной и дорогостоящей постобработке, хотя и требует использования очищенного электролита на входе.
Как работает система
Основой установки служит модуль с протонообменной мембраной, который разделяет катодную и анодную зоны. Мембрана проницаема для протонов, но не пропускает электроны, что делает возможным эффективное разделение продуктов реакции. Водород, образующийся на катодной стороне, направляется в сепаратор, где из него удаляются остатки влаги.
На следующем этапе водород проходит через колонны КЦА (комплексной адсорбционной осушки), что позволяет достичь высокой степени чистоты — до 99.9998%. После этого он подаётся в технологический контур заказчика, полностью готовый к промышленному применению.
- Отсутствие вредных выбросов: при эксплуатации установка выделяет исключительно водяной пар, без образования CO₂, NOx или сажи, что делает технологию экологически чистой.
- Не требуется продувка азотом: система запускается и функционирует без необходимости предварительной инертной защиты.
- Низкий уровень шума и полное отсутствие вибрации обеспечивают комфортную эксплуатацию даже в помещениях с повышенными требованиями к акустике.
- Минимальное энергопотребление — всего до 4,8 кВт·ч на 1 нормальный кубометр водорода, что выгодно в долгосрочной перспективе.
- Продолжительный срок службы: ресурс эксплуатации электролизной установки достигает 20 лет.
- Компактные размеры оборудования позволяют разместить систему в стандартных контейнерных модулях или ограниченных по площади пространствах.
- Отсутствие коррозионного износа: конструкция не содержит элементов, взаимодействующих с агрессивными щелочными растворами, что повышает надёжность.
- Быстрый запуск системы — выход на стабильный рабочий режим происходит в течение 10–15 минут после включения.
- Высокая степень очистки водорода: концентрация достигает 99,9998%, что позволяет использовать газ в высокоточных промышленных процессах.
- Не требуется использование компрессора: система обеспечивает давление водорода до 30 бар без дополнительных устройств повышения давления.
- Подходит для удалённых площадок: электролизёры успешно применяются на объектах с ограниченной инфраструктурой, где критичны стабильность и автономность.
- Максимально простая интеграция: после доставки требуется только подключение к водоснабжению и электросети.
- Техническое обслуживание минимально: благодаря отсутствию движущихся компонентов сервис требуется лишь раз в год.
- Абсолютная безопасность: конструкция и рабочие процессы полностью соответствуют современным требованиям промышленной безопасности.
Характеристики
|
Производитель |
|
|
Производительность, Нм³/час |
до 250 и более |
|
Чистота газа H2, % об. |
до 99,9998 (до 1 ppb) |
|
Выходное давление, бар (изб.) |
до 30 |
|
Точка росы газа, °С |
до -70 |
| 1 | Электролитическая ячейка | |
| 2 | Система доочистки и доосушки водорода | |
| 3 | Чиллер генератора водорода | |
| 4 | Система водоподготовки | |
| 5 | Бак деминерализованной воды | |
| 6 | Автоматизированная система управления | |
| 7 | Система распределения водорода | |
| 8 | Генератор водорода может быть доукомплектован внешним датчиком утечки водорода | Доп. опция |
| 9 | Блок-контейнер | Доп. опция |
| 10 | Cистема удалённого контроля и мониторинга | Доп. опция |