Öka effektiviteten och säkerheten vid framställningen av grön vätgas
Ta din elektrolysör till nya höjder med tillförlitlig instrumenteringen
Inledning
Processinstrumentering för vattenelektrolys
Att öka effektiviteten i elektrolysen är avgörande för att få ner produktionskostnaderna vid framställningen av grön vätgas. Finjusteringar av driftvariabler i elektrolysörer, såsom temperatur och drifttryck, har potential att öka energieffektiviteten betydligt. Genom att finjustera dessa parametrar kan framställningen av grön vätgas maximeras samtidigt som man minskar såväl användningen av förnybar energi som materialslitage.
Vätskeanalys
Mät vattenkvaliteten för effektiv elektrolys
Grön vätgasframställning innefattar elektrolys av vatten. Denna process kräver stora mängder vatten. Hållbar användning av vattenresurser är en viktig aspekt när det gäller framställning av grön vätgas. I elektrolys måste renvatten eller destillerat vatten användas för att minimera förekomsten av orenheter som kan störa den kemiska reaktionen och göra processen för grön vätgasframställning mindre effektiv. Högrent vatten erhålls genom processer som omvänd osmos.
Konduktivitet är en viktig mätparameter när det gäller att säkerställa vattenkvalitet. Vår digitala konduktivitetssensor CLS16E med Memosens 2.0-teknik möjliggör datalagring och kontaktfri dataöverföring.
Flödesmätare används för att övervaka konduktiva vätskor och säkerställa att elektrolysörens vattentillförsel är tillförlitlig. Promag W 10 innovativ elektromagnetisk flödesmätare med fullt genomlopp som går att installera utan raksträckor.
När det gäller alkaliska elektrolysörer används vanligtvis vortexmätare som Prowirl F 200 för att mäta rent vatten.
Att mäta trycket när man bereder vatten för elektrolys är viktigt för att detektera blockeringar i filtrering och osmos. Vår Cerabar PMP51B är en tillförlitlig och användarvänlig sensor som reducerar antalet systemfel vid grön vätgasframställning.
Nivåmätning är avgörande för att bibehålla ett jämnt flöde, förhindra att anläggningen blir torrlagd samt gynna en effektiv användning av resurser. Levelflex FMP51 passar väte- och syrgasseparatorer och är mycket resistent mot frätande ämnen.
Mängden totalt organiskt kol och kiseldioxid varierar beroende på vattenkällan (kommunalt vatten, flodvatten, grundvatten, återvunnet vatten osv.). Förlita dig på vår kiseldioxidanalysator CA80SI och analysator CA78 för totalt organiskt kol, för exakta mätningar.
Smart pressure transmitter with metal membrane for highly accurate measurement of liquids and gases
Alkalisk elektrolysör
Alkalisk vattenelektrolys
I denna metod fungerar en alkalisk lösning, vanligtvis kaliumhydroxid, som elektrolyten som möjliggör de elektrokemiska reaktionerna. Alkaliska elektrolysörer är en beprövad teknik främst inom kemisk framställning som omkonfigureras för vätgasframställning och passar storskaliga anläggningar för framställning av grön vätgas.
För exakt flödesmätning av våt vätgas, är en vortexflödesmätare som t.ex. Prowirl F 200 det perfekta valet. Elektrolyter baserade på NaOH eller KOH mäts vanligtvis med hjälp av elektromagnetiska flödesmätare som Promag P 10.
Att hantera vattennivån i anod- och katodseparatorer är avgörande för säker drift av all elektrolysteknik, och särskilt viktigt i alkaliska elektrolysörer på grund av den frätande naturen hos KOH-elektrolyter. Nivådetektering i vätskor med vibrerande stämgaffel med Liquiphant FTL51B förhindrar överfyllnad.
Elektrolysörens temperatur påverkar elektrolysreaktionens hastighet. Dessutom kan elektrolysören överhettas på grund av för dålig vattentillförsel. Vår temperatursensor iTHERM Moduline TM131 kan användas för att optimera elektrolysörens driftparametrar.
Metric RTD/TC thermometer with welded thermowell for a wide range of industrial applications
PEM-elektrolysör
PEM-vattenelektrolys
PEM-elektrolysörer (PEM = protonutbytesmembran) är en annan teknik som används i stor utsträckning utöver alkaliska elektrolysörer. Tekniken använder ett fast polymermembran som elektrolyt, vilket möjliggör en kompakt konstruktion och exakt kontroll. Det gör denna teknik särskilt lämpad för applikationer inom grön vätgasframställning som kräver flexibilitet och responsivitet. PEM-elektrolysörer har fördelar som hög verkningsgrad och snabb respons på förändringar i belastningen, och är lämpade för decentraliserade applikationer.
Coriolis-massflödesmätare är mycket exakta och tillförlitliga vid mätning av massflöde. Promass Q 300 kan användas för att optimera driftparametrarna för PEM-elektrolysören.
Levelflex FMP51 är lämpad för tillförlitlig nivåmätning i väte- och syrgasseparatorer.
Vår Cerabar PMC71B med keramikmembran är extra robust i ultrarent matarvatten med tendens till metallurlakning och mycket föränderliga driftförhållanden.
Höga tryck i PEM-elektrolysörer kan leda till sprickor i dykfickor. Vår TM131 tillhandahåller tillförlitlig mätning och ökad säkerhet tack vare dess andra processbarriär och detektering av skador på dykfickan.
Metric RTD/TC thermometer with welded thermowell for a wide range of industrial applications
AEM-elektrolysör
Vattenelektrolys med anjonmembran (AEM)
Till skillnad från andra typer av elektrolysörer använder sig AEM elektrolysörer av en alkalisk lösning och ett membran som transporterar hydroxidjoner (OH-). Vid anoden separeras vattnet till syrgas- och hydroxidjoner. Membranet för med sig hydroxidjonerna till katoden där de reagerar med elektroner (från elförsörjningen) för att framställa vätgas. AEM-elektrolysörer har den potentiella fördelen att man kan använda billigare katalysatorer jämfört med PEM-elektrolysörer.
Att bibehålla en jämn balans mellan vattentillförsel och vattenavledning är avgörande för membranets stabilitet och effektivitet. Detta kan uppnås med den elektromagnetiska flödesmätaren Promag P 300.
Gaskorsning eller tvärmembrangenomträngning kan mildras genom att man använder elektrolysörens katodsida (H2) med ett högre tryck än anodsidan (O2). Att övervala differenstrycket kan vara avgörande för att säkerställa att elektrolysörerna fungerar som de ska, särskilt när de två sidorna kör med liknande tryck. Detta kräver noggrann övervakning med Deltabar PMD75B.
Smart pressure transmitter which detects process anomalies like plugged impulse lines
SOEC
Fastoxid-elektrolysörer (SOEC)
Högtemperaturelektrolys eller fastoxid-elektrolys (SOEC) är en ny teknik som förlitar sig på ånga istället för vatten eller elektrolyter. Drift i höga temperaturer (600–1 000 °C) ökar effektiviteten något enormt i elektrolysprocessen, särskilt vid integrering med spillvärme eller andra mycket effektiva värmekällor.
Extrema drifttemperaturer kräver starka och hållbara sensorer som termoelementet TAF16 för höga temperaturer.
Förekomsten av komplexa gasblandningar kräver exakta analyser av gasens sammansättning. Vår analysator Raman Rxn5 erbjuder tillförlitlig integrerad spektroskopi.
Prowirl F 200 är en tillförlitlig vortexflödesmätare lämpad för mätning i ånga med höga temperaturer, inklusive detektering av fuktig ånga.
Mångsidig flödesmätare för detektering av fuktig ånga, med förstklassig noggrannhet
Optisk analys
Kvalitetsmätning i vätgas
Vätgas måste uppfylla höga kvalitetskrav beroende på metoden för transport och användning, särskilt i bränsleceller (ISO 14687:2019). Optiska tekniker för mätning av fukt (H2O) och syre (O2) erbjuder underhållsfri drift tack vare deras inneboende robusthet och tillförlitlighet.
Mycket snabba svarstider för identifiering av orenheter i processen
Inga rörliga delar, ingen elektrolys, och optik med lång livslängd som nästan är underhållsfri
Lätt att installera och driftsätta med statusövervakning via Heartbeat Technology
Enapter uses optical analytical measurement technology from Endress+Hauser to determine the purity of hydrogen produced. Find out more!
Framgångsrik historia
A revolution in energy from waste
Wildfire Energy relies on measurement technology and support from Endress+Hauser to ensure efficient hydrogen and syngas production from biomass and residual waste.
Framgångsrik historia
High plant availability in hydrogen production
Messer produces hydrogen in a steam reformer. The facility has a large number of protection and safety devices where pressure values play an important role.
Slutnoter
Relaterade berättelser
Upptäck varför vi är rätt partner för hållbar och säker framställning av grön vätgas
Kraftverk: vätgas inom elproduktion
Upptäck vilken potential vätgas har när det gäller att minska koldioxidutsläpp som en avgörande råvara i kraftverks- och energisektorn. Ta reda på hur Endress+Hauser kan hjälpa er på vägen till nettonollutsläpp.
Ökad verkningsgrad vid framställning av grön vätgas
Upptäck hur optimering av processer och innovationer revolutionerar verkningsgraden vid grön vätgasframställning, vilket bidrar till ett renare energilandskap. Läs mer!
Vi använder cookies för att förbättra din användarupplevelse, samla in statistik för att optimera webbplatsens funktionalitet och leverera skräddarsydda annonser eller innehåll.
Välj "Acceptera alla", för att samtycka till vår användning av cookies.
För mer information se vår Cookie Policy .
%20with%20flange%20connections%20for%20process%20applications%20-%20PP01.jpg "Picture of Electromagnetic flowmeter Proline Promag P 300 / 5P3B for process applications")
