Paranna vihreän vedyn tuotannon tehokkuutta ja turvallisuutta
Tehosta elektrolysaattoriasi parhaiten sopivilla mittalaitteilla
Johdanto
Prosessimittalaitteet vesielektrolyysiin
Elektrolyysin tehokkuuden parantaminen on keskeistä vihreän vedyn tuotantokustannusten alentamisessa. Hienovaraiset säädöt elektrolysaattoreiden prosessiarvoihin, kuten lämpötilaan ja käyttöpaineeseen, tarjoavat mahdollisuuden energiatehokkuuden huomattavaan parantamiseen. Hienosäätämällä näitä parametreja vihreän vedyn tuotanto voidaan maksimoida ja samalla hillitä uusiutuvan energian käyttöä ja vähentää materiaalien kulutusta.
Analyysimittaukset
Veden laadun mittaus tehokkaaseen elektrolyysiin
Veden elektrolyysi liittyy vihreän vedyn tuotantoon. Tämä prosessi vaatii huomattavan määrän vettä, ja kestävä vesivarojen käyttö onkin perusteltu huolenaihe vihreän vedyn tuotannossa. Elektrolyysissä on käytettävä puhdasta tai ultrapuhdasta vettä kemiallista reaktiota häiritsevien ja vihreän vedyn tuotantoprosessin tehokkuutta heikentävien epäpuhtauksien minimoimiseksi. Erittäin puhdasta vettä saadaan esimerkiksi käänteisosmoosilla.
Johtokyky on keskeinen mittausparametri veden laadun varmistamisessa. Digitaalinen johtokykyanturimme CLS16E, jossa on Memosens 2.0 -teknologia, mahdollistaa tiedon tallennuksen ja kontaktittoman siirron.
Virtausmittareita käytetään johtokykyisten nesteiden tarkkailuun ja ne varmistavat elektrolysaattorin vedensyötön luotettavuuden. Promag W 10 on maailman ensimmäinen sähkömagneettinen virtausmittari ilman asennusrajoituksia.
Alkalisissa elektrolyysaattoreissa puhtaan veden mittaamiseen käytetään tyypillisesti Vortex-virtausmittareita, kuten Prowirl F 200.
Paineen mittaaminen elektrolyysiveden tuotannon aikana on välttämätöntä suodatuksen ja osmoosin tukkeutumisen havaitsemiseksi. Cerabar PMP51B on luotettava ja helppokäyttöinen anturi, jolla vähennetään systemaattisia vikoja vihreän vedyn tuotannossa.
Pinnanmittaus on ratkaisevan tärkeää tasaisen tarjonnan ylläpitämiseksi prosessissa, kuivakäynnin estämiseksi ja resurssitehokkuuden edistämiseksi. Levelflex FMP51 sopii vedyn ja hapen erottimiin ja kestää erittäin syövyttäviä aineita.
TOC piidioksidipitoisuudet vaihtelevat vesilähteen mukaan (kunta, joet, pohjavesi, talteenotettu vesi jne.). Voit luottaa CA80SI-piioksidianalysaattorin ja CA78 -TOC-analysaattorin tarkkaan mittaukseen.
Smart pressure transmitter with metal membrane for highly accurate measurement of liquids and gases
Alkalielektrolysaattori
Veden alkalielektrolyysi
Tässä menetelmässä alkalinen liuos, tyypillisesti kaliumhydroksidi, toimii elektrolyyttinä, joka helpottaa sähkökemiallisia reaktioita. Alkaliset elektrolysaattorit ovat ensisijaisesti kemianteollisuudessa käytettävää tarkkaa ja todennettua teknologiaa. Ne konfiguroidaan uudelleen vedyn tuotantoa varten ja ne soveltuvat suuriin vihreän vedyn laitoksiin.
Vortex-virtausmittari, kuten Prowirl F 200, soveltuu täydellisesti märän vedyn tarkkaan virtausmittaukseen. NaOH- tai KOH-pohjaiset elektrolyytit mitataan yleensä käyttämällä sähkömagneettisia virtausmittareita, kuten Promag P 10.
Anodi- ja katodierottimien vedenpinnan hallinta on kriittistä kaikkien elektrolyysiteknologioiden turvalliselle toiminnalle, ja se on erityisen tärkeää emäksisessä elektrolyytissä KOH-elektrolyytin emäksisen ja korrosiivisen luonteen vuoksi. Nestetason tunnistus Liquiphant FTL51B värähtelypintakytkimellä estää ylivuodon.
Elektrolyysilaitteen lämpötila vaikuttaa elektrolyysireaktion nopeuteen. Lisäksi elektrolysaattori voi ylikuumentua johtuen niukasta vedensaannista. Lämpötila-anturiamme iTHERM Moduline TM131:tä voidaan käyttää elektrolysaattorin toimintaparametrien optimointiin.
Metric RTD/TC thermometer with welded thermowell for a wide range of industrial applications
PEM-elektrolysaattori
PEM-vesielektrolyysi
PEM-elektrolysaattorit (Proton Exchange Membrane) ovat toinen laajalti käytetty teknologia alkalisten elektrolyysilaitteiden lisäksi. Teknologia perustuu kiinteään polymeerielektrolyyttikalvoon, mikä mahdollistaa kompaktin suunnittelun ja tarkan ohjauksen, joten se sopii erityisen hyvin joustavuutta ja reagointikykyä edellyttäviin sovelluksiin vihreän vedyn tuotannossa. PEM-elektrolysaattorit tarjoavat etuja, kuten korkean hyötysuhteen, nopean reagoinnin muuttuviin kuormiin ja soveltuvuuden hajautettuihin sovelluksiin.
Coriolis-massavirtausmittarit ovat erittäin tarkkoja ja luotettavia massavirtausten mittaamisessa. Promass Q 300:aa voidaan käyttää PEM-elektrolysaattorin toimintaparametrien optimointiin.
Levelflex FMP51 soveltuu luotettavaan pinnanmittaukseen vedyn ja hapen erottimissa.
Cerabar PMC71B, jossa on keraaminen kalvo, tarjoaa parempaa kestävyyttä ultrapuhtaassa syöttövedessä, joka saattaa johtaa metallien huuhtoutumiseen ja laajoihin muutoksiin käyttöolosuhteissa.
Korkeat paineet PEM-elektrolysaattoreissa voivat johtaa suojataskujen rikkoutumiseen. TM131 tarjoaa luotettavan mittauksen ja paremman turvallisuuden toisen prosessibarrierin ja suojataskun vaurioiden havaitsemisen ansiosta.
Metric RTD/TC thermometer with welded thermowell for a wide range of industrial applications
AEM-elektrolysaattori
Anioninvaihtokalvo (AEM) -vesielektrolyysi
Toisin kuin muut tyypit, AEM-elektrolysaattorit käyttävät alkalista liuosta ja kalvoa, joka kuljettaa hydroksidi-ioneja (OH-). Anodissa vesi hajoaa happi- ja hydroksidi-ioneiksi. Kalvo kuljettaa hydroksidi-ionit katodille, jossa ne reagoivat (sähkönsyötön) elektronien kanssa muodostaen vetykaasua. AEM-elektrolysaattoreiden etu on se, että ne käyttävät edullisempia katalyyttejä kuin PEM-elektrolysaattorit.
Vedensyötön ja vedenpoiston herkän tasapainon säilyttäminen on ratkaisevan tärkeää kalvon vakauden ja tehokkuuden kannalta. Tämä voidaan saavuttaa sähkömagneettisella Promag P 300 -virtausmittarilla.
Kaasun risteytys- tai poikkikalvon läpäisyä voidaan vähentää käyttämällä elektrolysaattorin katodipuolta (H2) korkeammalla paineella kuin anodia (O2). Paine-eron valvonta voi olla ratkaisevan tärkeää elektrolyysilaitteiden oikean toiminnan varmistamiseksi, etenkin silloin, kun molemmat toimivat samanlaisissa paineissa. Tämä edellyttää huolellista monitorointia Deltabar PMD75B:llä.
Smart pressure transmitter which detects process anomalies like plugged impulse lines
SOEC:t
Kiinteäoksidielektrolyysikennot (SOEC:t)
Korkean lämpötilan elektrolyysi eli kiinteäoksidielektrolyysi (SOEC) on kehittyvä teknologia, joka perustuu höyryyn nestemäisen veden tai elektrolyytin sijaan. Käyttö korkeissa lämpötiloissa (600-1000 °C) lisää huomattavasti elektrolyysiprosessin tehokkuutta, etenkin yhdistettäessä se hukkalämmön tai muiden tehokkaiden lämmönlähteiden kanssa.
Äärimmäiset käyttölämpötilat edellyttävät vahvoja ja kestäviä antureita, kuten korkean lämpötilan termoparia TAF16.
Monimutkaiset kaasuseokset vaativat kehittyvän kaasukoostumuksen tarkkaa analysointia. Raman Rxn5 -analysaattorimme tarjoaa luotettavan in-line-spektroskopian.
Prowirl F 200 on luotettava Vortex-virtausmittari, joka soveltuu korkean lämpötilan höyryn mittaukseen, mukaan lukien märän höyryn tunnistukseen.
Versatile flowmeter with detection of wet steam conditions and best-in-class accuracy
Optinen analyysi
Vedyn laadun mittaus
Vedyn tulee täyttää korkeat laatuvaatimukset kuljetustavasta ja loppukäytöstä riippuen, erityisesti polttokennoissa (ISO 14687:2019). Kosteuden (H2O) ja hapen (O2) mittaamiseen tarkoitetut optiset teknologiat toimivat huoltovapaasti niiden luontaisen kestävyyden ja luotettavuuden ansiosta.
Erittäin nopeat vasteajat epäpuhtauksien tunnistamiseen
Ei liikkuvia osia tai elektrolyyttejä, ja pitkäikäinen optiikka tekee huoltotarpeesta erittäin alhaisen
Helppo asennus ja käyttöönotto Heartbeat Technologyn monitoroinnilla
Wildfire Energy luottaa Endress+Hauserin mittausteknologiaan ja tukeen varmistaakseen tehokkaan vedyn ja synteesikaasun tuotannon biomassasta ja jätteestä.
Menestystarina
Laitoksen suuri käyttöaste vedyn tuotannossa
Messer tuottaa vetyä hyöryreformointilaitteella. Laitoksella on suuri määrä suoja- ja turvalaitteita, joissa painearvoilla on suuri merkitys.
Loppuviitteet
Aiheeseen liittyvät jutut
Tutustu, miksi olemme oikea kumppani kestävään ja tehokkaaseen vedyntuotantoon
Voimalaitokset: vety sähköntuotannossa
Tutustu vedyn mahdollisuuksiin vähentää hiilidioksidipäästöjä ja toimia energiasektorin ratkaisevana raaka-aineena. Ota selvää, kuinka Endress+Hauser voi tukea sinua matkalla kohti nollapäästöjä.
Tutustu siihen, kuinka prosessien ja innovaatioiden optimointi mullistaa vihreän vedyn tuotannon tehokkuuden ja edistää puhtaampaa energiaympäristöä. Tutustu tarkemmin!
Käytämme evästeitä parantaaksemme selauskokemustasi, kerätäksemme tilastoja sivuston toiminnan optimoimiseksi ja toimittaaksemme räätälöityjä mainoksia tai sisältöä.
%20with%20flange%20connections%20for%20process%20applications%20-%20PP01.jpg "Picture of Electromagnetic flowmeter Proline Promag P 300 / 5P3B for process applications")
