該技術(shù)是指使用質(zhì)子（陽離子）交換膜作為固體電解質(zhì)替代了堿性電解槽使用的隔膜和液態(tài)電解質(zhì)(30%的氫氧化鉀溶液或26%氫氧化鈉溶液)，并使用純水作為電解水制氫原料的制氫過程。和堿性電解水制氫技術(shù)相比，PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大、氫氣純度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，并且，PEM電解水制氫技術(shù)工作效率更高，易于與可再生能源消納相結(jié)合，是目前電解水制氫的理想方案。但是由于PEM電解槽需要在強酸性和高氧化性的工作環(huán)境下運行，因此設(shè)備需要使用含貴金屬(鉑、銥)的電催化劑和特殊膜材料，導(dǎo)致成本過高，使用壽命也不如堿性電解水制氫技術(shù)?？蓮V泛應(yīng)用于氫能工程項目、制氫加氫站、發(fā)電廠、金屬冶煉、多晶硅與半導(dǎo)體制造等領(lǐng)域。河北電解水 pem 招標

制氫項目的成本問題始終是個繞不過的話題，電費成本占氫氣成本的70-80%，電費成本高限制了各類制氫項目的進展，即便搭配可再生能源電力，也會因為其間歇性的特點配套相關(guān)的儲能，增加成本。不管是氫制氨/甲醇/其他，還是可再生能源制氫用于各類應(yīng)用場景，項目目前還沒有特別好的投資回報率，目前大多數(shù)的項目都是綁定著風光資源在進行項目的運作，而電網(wǎng)的接入及電網(wǎng)的承載能力又是一大挑戰(zhàn)。但在這個過程中，由于競爭無比激烈、投入產(chǎn)出比太差的陰影始終籠罩在制氫設(shè)備廠家的頭頂，部分企業(yè)不再投入資金，部分企業(yè)直接退出生產(chǎn)制造，部分企業(yè)直接放棄了氫能的征程。包頭電解水制氫設(shè)備構(gòu)造圖電解水制氫是一個重要的工業(yè)應(yīng)用，氫氣可以用于工業(yè)脫碳和作為未來的能源載體。

電解水制氫系統(tǒng)涵蓋了多個關(guān)鍵組件，包括電解槽、電源系統(tǒng)、氣體分離與純化模塊、冷卻體系以及控制系統(tǒng)等。其中，電解槽作為系統(tǒng)的**，其功能在于將水高效地電解為氫氣和氧氣。2、電源系統(tǒng)：負責為電解反應(yīng)提供必需的直流電源。3、氣體分離與純化系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要負責將電解過程中產(chǎn)生的氫氣和氧氣進行有效分離，并進一步對氫氣進行純化處理，以滿足各種特定的使用需求。4、冷卻系統(tǒng)：該系統(tǒng)負責監(jiān)控并控制電解槽及其相關(guān)設(shè)備的溫度，以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。5、控制系統(tǒng)：該系統(tǒng)對整個電解過程進行實時監(jiān)控和精確調(diào)節(jié)，從而確保電解的穩(wěn)定性和安全性。

甲醇與水在一定的溫度和壓力下，通過催化劑的作用，發(fā)生催化裂解反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng)，終產(chǎn)生氫氣與二氧化碳的混合氣體。這個反應(yīng)系統(tǒng)相當復(fù)雜，涉及多個組分和反應(yīng)。主要反應(yīng)包括甲醇的加水裂解，生成一氧化碳和氫氣，以及一氧化碳與水反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣。經(jīng)過換熱、冷凝和分離后，可以得到氫含量約為74%、二氧化碳含量約為5%以及一氧化碳含量約為5%的轉(zhuǎn)化氣。甲醇的單程轉(zhuǎn)化率高達95%以上，未反應(yīng)的原料則循環(huán)使用。隨后，轉(zhuǎn)化氣通過變壓吸附裝置進行分離提純，從而獲得高純度的氫氣。PSA變壓吸附工藝是氫氣分離的重要方法。它利用氣體組份在吸附床中的吸附特性差異，實現(xiàn)氫氣的分離提純。在固定吸附床中，通過充填吸附劑，含氫混合氣體在特定壓力下進入吸附床。由于不同組份的吸附特性不同，它們會在吸附床的不同位置形成吸附富集區(qū)。強吸附組份（如二氧化碳）會富集在吸附床的入口端，而弱吸附組份（如氫氣）則會富集在出口端。通過這種方式，可以實現(xiàn)氫氣的有效分離提純。PSA變壓吸附技術(shù)能夠制取出純度高達99%~999%的氫氣。電解水制氫過程中需要的主要設(shè)備包括：電解槽、氣液分離裝置、補水配堿裝置制氫電源及熱工控制等。

堿性電解水制氫技術(shù)被認為是成熟且成本效益比較高的電解水技術(shù)。一般采用 KOH 或 NaOH 作為電解液，濃度在 20%~30% 之間，隔膜多采取聚苯硫醚、聚砜等多孔聚合物材料。其原理為在兩個電極之間施以直流電，并用隔膜將陰陽兩極分離開來，在陰極水分子被還原，生成氫氣和氫氧根離子，生成的氫氧根離子穿過隔膜到達陽極，在陽極側(cè)失電子析氧，生成氧氣和水。堿性電解水制氫系統(tǒng)主要包括堿性電解槽主體和BOP輔助系統(tǒng)。電解槽主體由端壓板、密封墊、極板、電板、隔膜等零部件組裝而成。電解槽是電解水制氫系統(tǒng)的裝備，在直流電作用下，水通過電化學反應(yīng)，得到氫氣和氧氣。烏海PEM電解水制氫設(shè)備產(chǎn)量

電解水制氫的原理非常簡單，就是水在電解槽中發(fā)生電解反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣和氧氣。河北電解水 pem 招標

電解水制氫的操作步驟主要是：第一步，準備電解槽，將兩個電極分別插入水中，保持適當間距，通電后水開始分解。第二步，選擇合適電極，通常是一種不容易被氧化的材料，例如鉑或鎢。第三步，選用合適電流，通電后應(yīng)選擇合適的電流實現(xiàn)水的電解，電流的大小取決于反應(yīng)條件和電極的大小。第四步，產(chǎn)氣收集，當電極的電流通過水時，氫氣和氧氣分別分解，并聚集在相應(yīng)電極周圍，可以用一個導(dǎo)管或管道將產(chǎn)生的氫氣收集起來。第五步，分離氫氣，氫氣可以通過壓縮或直接與空氣相接觸來分離收集。河北電解水 pem 招標