- Grundfos Ukraine
- Продукція та послуги
- Industries
- Чиста енергія
- Зелений водень
Оптимізовані водні рішення для сталого виробництва зеленого водню.
Надчиста вода необхідна для виробництва високоякісного водню і підтримки оптимальної продуктивності електролізера. Недостатнє очищення води може поставити під загрозу роботу і навіть пошкодити електролізер.
Тип технології електролізера та вихідної води визначає необхідний процес водопідготовки. Ми гарантуємо, що ви отримаєте правильне рішення завдяки нашому провідному досвіду в галузі, широкому асортименту стандартних продуктів і міжнародній підтримці - і допоможемо вашому бізнесу від джерела води до серця електролізера.
Чи знали ви? Ключові факти про воду у виробництві водню
Кількість надчистої води становить 9 м3 на 1 тонну зеленого водню
Але чому саме надчиста вода? Кілька факторів визначають необхідну якість води, і кожен іон і молекула, присутні у воді, впливають на електролізер по-різному. Щоб уникнути цього, надчиста вода просто необхідна.
Електролізери потребують від 50 до 100 м3 дистильованої води на годину на кожну МВт
Щоб запобігти підвищенню температури в електролізері, для рециркуляції надчистої води та розчинів КОН необхідна висока швидкість потоку - 50-100 м³/год на МВт. Це в 250-500 разів більше, ніж продуктивність насоса, необхідного для подачі надчистої води в електролізер.
25% енергії, що йде на електроліз, потрібно охолоджувати
Електроліз не лише виробляє екологічно чистий водень, але й генерує багато тепла. Градирні відіграють вирішальну роль у розсіюванні цього надлишку тепла, а насоси є основою процесу охолодження. Вони забезпечують безперервний потік води для максимізації теплообміну, допомагаючи підтримувати процес стабільним та енергоефективним.
Індивідуальне очищення води за всіма технологіями електролізерів
Наші рішення з водопідготовки для виробництва водню починаються з індивідуального етапу попередньої обробки, що базується на специфічних характеристиках вихідної води. Потім слідує серія етапів полірування, які варіюються в залежності від використовуваної технології електролізера. Незалежно від того, чи це пом'якшення, деіонізація або інші передові методи обробки, ми гарантуємо виробництво надчистої води, необхідної для підтримки функціонування електролізера і забезпечення ефективного виробництва водню.
Ми спеціалізуємося на водопідготовці для:
- Лужний електроліз води (AWE)
- Мембранний електроліз з полімерним електролітом (PEM)
- Внутрішнє полірування в поєднанні з PEM
- Твердооксидні електролізери (SOEC)
- Аніонообмінний мембранний електроліз (АЕМ)
Компанія Grundfos Water Treatment Europe (колишня назва EUROWATER) розробила та виготовила рішення з водопідготовки для першої у світі комерційної установки, яка збільшує виробництво біогазу шляхом електролізу та біологічної метанізації.
Дізнайтеся про ефективне очищення води для покращення роботи електролізерних систем
Якщо ви шукаєте поглиблене дослідження циклів очищення та використання морської води у виробництві водню або просто короткий огляд важливості водопідготовки, наші технічні документи допоможуть вам у цьому. Зануртеся в наші вичерпні ресурси, щоб дізнатися про переваги належної водопідготовки у процесі виробництва водню.
Надійне та безпечне виробництво водню потребує енергоефективних насосів. Насоси відповідають за транспортування води через різні стадії водневого процесу, відіграючи центральну роль, переміщуючи велику кількість тепла під час процесу електролізу для підтримки прийнятного перепаду температур в електролізері.
Дізнайтеся все, що вам потрібно знати про насосні рішення для «зеленого» водню
Насоси в системах зеленого водню забезпечують постійне постачання свіжої води для електролізу, циркуляцію води для видалення домішок, підтримання потоку деіонізованої води та відведення тепла, що утворюється під час електролізу та інших операцій установки. Завантажте наш технічний документ, щоб дізнатися про всі роботи, які необхідно виконати.
Поширені запитання
Скільки води потрібно для процесу електролізу?
Кількість варіюється залежно від ефективності вашого електролізера, але загальне правило становить близько 200 л/год на МВт електролізної потужності. Сюди не входить вода для охолодження.
Скільки водню я можу виробити з води?
Вода містить два атоми водню і один атом кисню. Оскільки кисень у 16 разів важчий за водень, він займає більшу частину маси в молекулі води. 89% маси становить кисень, а 11% - водень. Це означає, що для отримання 1 кг водню потрібно 9 кг води. В реальності через втрати та неефективність потрібно 10-13 кг води.
Що таке якість води за стандартом ASTM?
ASTM Type I, II, II і IV - це набір міжнародних стандартів якості води, які часто використовуються для опису вимог до якості води для електролізерів. Вони охоплюють провідність/опір, вміст натрію, хлоридів, ЗОВ і кремнезему, але в реальності їх часто недостатньо, щоб правильно описати вимоги до якості води для електролізерів.
Де потрібна водопідготовка?
Як для PEM, так і для лужного електролізу необхідна підготовка живильної води. PEM також вимагає безперервного полірування води після того, як вона потрапляє в електролізну комірку.
Чи можна використовувати морську воду або очищені стічні води як живильну воду для електролізу?
Так, можна. Кожне джерело води вимагає особливої уваги до конкретних компонентів у воді, а також необхідно враховувати варіації якості вхідної води. Загалом, можна сказати, що стічні води вимагають особливої уваги до поживних речовин і мікроорганізмів, які можуть викликати біообростання, а також навантаження органіки, тоді як морська вода вимагає зосередження на високому утриманні іонів.
Як якість води впливає на термін служби електролізерів?
Термін служби, заявлений виробниками електролізерів, повністю залежить від дотримання вимог до якості води. Навіть невелика кількість небажаних іонів і молекул у воді може спричинити незворотні пошкодження електролізерів.
Як досягти необхідної якості води для електролізу?
Як правило, спочатку потрібно довести сиру воду до стану, близького до якості питної води. Звідси вода повинна бути кондиціонована, щоб уникнути утворення накипу, після чого використовується процес зворотного осмосу для видалення основної маси іонів, органічних речовин і колоїдів. Для видалення розчинених газів також потрібен цілеспрямований процес. Нарешті, залежно від конкретних потреб електролізера може бути реалізований етап полірування.
З якого матеріалу повинен бути виготовлений насос для моєї водневої системи?
Оскільки метою є отримання надчистої води для водневої системи, насос повинен бути виготовлений з нержавіючої сталі, щоб уникнути забруднення залізом.
Чи потрібно мені турбуватися про електрокорозію ущільнення вала насоса під час виробництва водню?
Так, під час перекачування надчистої води може виникнути електрокорозія. Щоб запобігти цьому, можна використовувати такі матеріали, як карбід кремнію і карбід вольфраму, завдяки їх довговічності та стійкості.
Які масштаби проектів охоплює система водопідготовки Grundfos?
Наше обладнання охоплює діапазон від невеликих установок потужністю 1-10 МВт до великомасштабних установок потужністю ГВт.
Які типорозміри насосів пропонує Grundfos для виробництва водню?
Grundfos пропонує широкий вибір типорозмірів насосів для процесів виробництва водню. Це включає в себе невеликі насоси CRN з продуктивністю 1 м³/год до великих насосів NBG з продуктивністю 1000 м³/год. Будь ласка, зверніться до технологічної схеми для отримання більш детальної інформації.
Якщо вам цікаво дізнатися більше, будь ласка, зв'яжіться з нами.
Забезпечення безперебійної роботи електролізера завдяки вдосконаленій системі водопідготовки
Підтримка належної якості води має важливе значення для ефективної та надійної роботи електролізерів з полімерною електролітною мембраною (PЕМ). Домішки у воді можуть прискорювати корозію, знижувати ефективність і пошкоджувати критичні компоненти, що призводить до збільшення витрат на технічне обслуговування і простоїв обладнання.
Ми пропонуємо вам передові рішення для очищення води для PЕМ-електролізерів на всіх етапах виробництва зеленого водню.
Очищення та обробка води до якості PEM
- Видаляє кальцій і магній з води, запобігаючи засміченню мембран зворотного осмосу.
- Запобігає утворенню кальцієвих відкладень у трубопроводах, парових котлах, водонагрівачах, теплообмінниках і градирнях.
- Підвищення надійності роботи та подовження терміну служби інших пристроїв.
- Демінералізована вода шляхом мембранної фільтрації для надчистої живильної води
- Видаляє понад 98% розчинених солей, мікроорганізмів, бактерій і більшості органічних речовин, тим самим зменшуючи мікробну корозію.
- Технологія економії води RO-PLUS забезпечує ступінь регенерації до 90%.
- Оснащений електронним насосом для високої енергоефективності
- Видаляє розчинені гази з води без використання хімічних речовин.
- В якості газу використовується стиснене повітря.
- Значно знижує рівень CO2, що призводить до зниження електропровідності води.
- Використовується після зворотного осмосу для полірування пермеату зворотного осмосу
- Підтримуйте рівень поведінки, керування TOC та стеліку
- Підтримує низький рівень електропровідності, загального органічного вуглецю та кремнезему
- Альтернатива звичайному поліруванню зі змішаним шаром в технологічному циклі підготовки косметичної води
- Використовується для полірування надчистої косметичної води і безперервного полірування в контурі очищення PEM
- Забезпечує провідність нижче 0,1 мкСм/см
- Не потребує зберігання хімікатів завдяки регенерації за межами майданчика
- Випускається зі стандартним покриттям з поліпропілену (PPA) для косметичної води і з нержавіючої сталі без покриття для контуру очищення
- Вибрані смоли для косметичної води і для контуру очищення
Компанія European Energy відкрила перший у світі великомасштабний комерційний завод з виробництва електронного метанолу в Кассе, Аабенраа, Данія. Компанія Grundfos Water Treatment надала рішення з водопідготовки для електролізера PEM потужністю 50 МВт, який потребує постійної подачі 10 000 літрів надчистої води на годину з провідністю нижче 0,1 мкСм/см. Завантажте кейс, щоб дізнатися більше про рішення для водопідготовки.
Водопідготовка становить лише близько 1% від загальної капітальної вартості електролізерної системи. Однак нехтування належною водопідготовкою може поставити під загрозу всю операцію. Іншими словами, в той час як інвестиції в хорошу водопідготовку можуть не мати значного впливу на економічне обґрунтування, погана водопідготовка може призвести до збою і значних збитків.
Підтримання надчистої води для забезпечення максимальної продуктивності електролізерів PEM
Під час електролізу склад води змінюється, вивільняючи шкідливі іони в контур DI-вода. Щоб запобігти забрудненню, важливо постійно обробляти надчисту воду. Це досягається шляхом обробки бічного потоку DI-води в контурі доочищення, який зазвичай включає деіонізацію та фільтрацію частинок.
Як правило, контур доочищення в системах PEM повинен обробляти потік, що дорівнює 1-5% від потоку DI-води, щоб забезпечити оптимальну продуктивність і ефективність.
Вивчіть найважливіші проблеми водопідготовки, унікальні для електролізерів PEM
Зрозуміло, що вода, яка використовується для електролізу, повинна бути дуже високої якості. Однак очищення води до необхідної якості - це лише половина справи. Не менш важливо підтримувати високу якість води під час її циркуляції всередині електролізера. У цьому технічному документі досліджується динаміка води в електролізері та наслідки для водопідготовки в циклі рафінування.
Поширені запитання
Якої якості вода потрібна для процесу електролізу?
Якість залежить від типу електролізного обладнання, яке ви використовуєте, лужного або PEM, а також від того, від якого виробника постачається обладнання. З точки зору провідності, значення можуть варіюватися в межах 0,056-5 мкСм/см, але багато складових впливають на процес електролізу залежно від конкретної технології, що використовується.
Де потрібна водопідготовка?
Як для PEM, так і для лужного електролізу необхідна підготовка живильної води. PEM також вимагає безперервного полірування води після того, як вона потрапляє в електролізну комірку.
Чи повинен я використовувати EDI або змішаний шар в моїх полірувальних машинах?
Використання EDI або змішаного шару залежить від того, чи потрібен вам полірувальний верстат для полірування мастильною водою, чи для внутрішнього полірування. Крім того, EDI, як правило, має більш високі капітальні витрати, але дозволяє уникнути регенерації відпрацьованих смол.
Яку смолу використовувати для полірування води для електролізу?
Вибір смоли дуже важливий для забезпечення стабільного процесу електролізу. Використання неправильного типу смоли може призвести до незворотного пошкодження вашої електролізної установки.
Які масштаби проектів охоплює система водопідготовки Grundfos?
Наше обладнання охоплює діапазон від невеликих установок потужністю 1-10 МВт до великомасштабних установок потужністю ГВт.
Якщо вам цікаво дізнатися більше, будь ласка, зв'яжіться з нами.
Досягнення максимальної продуктивності в лужному електролізі за допомогою надчистої води
Забезпечення надчистої води має важливе значення для оптимальної продуктивності та довговічності лужних водних електролізерів. Належна водопідготовка видаляє небажані домішки і сполуки, які можуть перешкоджати процесу електролізу, мінімізуючи загальні витрати на водопідготовку, запобігаючи накопиченню забруднюючих речовин в системі.
Ознайомтеся з нашими передовими технологіями водопідготовки, розробленими для досягнення сталого та ефективного виробництва водню шляхом підтримання необхідної якості води для процесу лужного електролізу.
Підготовка та обробка води до лужної якості
- Видаляє кальцій і магній з води, запобігаючи засміченню мембран зворотного осмосу.
- Запобігає утворенню кальцієвих відкладень у трубопроводах, парових котлах, водонагрівачах, теплообмінниках і градирнях.
- Підвищення надійності роботи та подовження терміну служби інших пристроїв.
- Демінералізована вода шляхом мембранної фільтрації для надчистої живильної води
- Видаляє понад 98% розчинених солей, мікроорганізмів, бактерій і більшості органічних речовин, тим самим зменшуючи мікробну корозію.
- Технологія економії води RO-PLUS забезпечує ступінь регенерації до 90%.
- Оснащений електронним насосом для високої енергоефективності
HySynergy I 20 МВт - один з найбільших проектів з виробництва зеленого водню в Європі, який реалізується компанією Everfuel. Рішення Grundfos для водопідготовки на об'єкті HySynergy складається з пом'якшення шляхом іонного обміну та двопрохідного зворотного осмосу, що відповідає рівню якості підживлювальної води.
Багато хто скаже, що 5 мкСм/см має бути нижньою межею провідності для стандартного лужного електролізу, але сьогодні на ринку спостерігається тенденція до підвищення вимог до якості води - також і для лужного електролізу.
Підтримання надчистої води для підвищення ефективності лужного електролізу
Утворення частинок у живильній воді може забити електролізер і призвести до простою в роботі. Щоб запобігти цьому, весь потік повинен оброблятися в контурі доочищення, щоб підтримувати якість води всередині електролізера.
Цей технічний документ розкриває динаміку води в електролізері та надає цінну інформацію про очищення води для лужного електролізу.
Frequently Asked Questions
Якої якості вода потрібна для процесу електролізу?
Якість залежить від типу електролізного обладнання, яке ви використовуєте, лужного або PEM, а також від того, від якого виробника постачається обладнання. З точки зору провідності, значення можуть варіюватися в межах 0,056-5 мкСм/см, але багато складових впливають на процес електролізу залежно від конкретної технології, що використовується.
Де потрібна водопідготовка?
Як для PEM, так і для лужного електролізу необхідна підготовка живильної води. PEM також вимагає безперервного полірування води після того, як вона потрапляє в електролізну комірку.
Які масштаби проектів охоплює система водопідготовки Grundfos?
Наше обладнання охоплює діапазон від невеликих установок потужністю 1-10 МВт до великомасштабних установок потужністю ГВт.
Якщо вам цікаво дізнатися більше, будь ласка, зв'яжіться з нами.