Uzdatnianie wody do produkcji wodoru

Woda ultraczysta – wysokiej jakości wodór – stabilna praca elektrolizera

Koncepcją Power-to-X (PtX) jest przekształcenie energii odnawialnej poprzez proces elektrolizy w wodór. Woda ultraczysta jest podstawowym surowcem do produkcji wysokiej jakości wodoru i niezawodnej pracy elektrolizera. Nieodpowiednie uzdatnienie wody może poważnie zakłócić procesy produkcyjne i doprowadzić do uszkodzeń elektrolizera. Dobór odpowiedniego systemu uzdatniania zależy od doboru elektrolizera i źródła wody zasilającej. Dostarczamy kompleksowe rozwiązanie składające się z sprawdzonych urządzeń, know-how i międzynarodowego serwisu dla całego procesu od źródła wody do wnętrza elektrolizera. 

Ochrona zasobów

Dobór odpowiedniego systemu uzdatniania wody chroni elektrolizer zapobiegając zatykaniu membran i ich dezaktywacji.

check-circle-1

Know-how

Rozległa wiedza procesowa w zakresie uzdatniania wody dla technologii elektrolizy zgromadzona od 2016 roku.

check-circle-1

Standardowe urządzenia

EUROWATER wykorzystuje rozległą wiedzę w zakresie procesów i gamę własnych urządzeń dla tworzenia rozwiązań dla zastosowań od wody pitnej do ultraczystej.

check-circle-1

Serwis 

Zapewniamy międzynarodowy serwis w ponad 15 europejskich krajach.

check-circle-1

Pobierz więcej informacji

Wszystko co musisz wiedzieć o wodzie do produkcji zielonego wodoru - i niezależnie od tego, czy chcesz zgłębić temat, czy tylko poznać go pobieżnie, mamy odpowiedni materiał.

Rozszerzony artykuł na temat tego, co należy wiedzieć o uzdatnianiu wody do produkcji zielonego wodoru.

Pobierz

White paper by EUROWATER on water treatment for hydrogen production

Niniejsza broszura zawiera podstawowe informacje na temat uzdatniania wody do produkcji zielonego wodoru, w tym przydatne rekomendacje.

Pobierz

Mini leaflet from EUROWATER on water treatment for hydrogen production

Obsługujemy wszystkie technologie elektrolizerów

Dostarczamy odpowiednie systemy uzdatniania wody niezależnie od wybranej technologii elektrolizy:

  • Elektroliza alkaliczna (AWE)
  • Elektroliza z membraną elektrolitu polimerowego (PEM)
  • ​Obróbka wykańczająca w połączeniu z PEM
  • Elektroliza z stałym elektrolitem tlenkowym (SOE)
  • Elektroliza z membraną do wymiany anionów (AEM)

Nasza gama standardowych produktów obejmuje wszystkie stopnie uzdatniania od wody surowej do ultraczystej.

Źródła wody do produkcji „zielonego” wodoru

Wybór elektrolizera i źródła wody zasilającej wymaga odpowiedniego systemu uzdatniania wody do produkcji „zielonego” wodoru. W zależności od lokalizacji i wielkości projektu możliwe są różne źródła wody, które dodatkowo mają różne wymagania dotyczące systemu uzdatniania wody. Pomagamy w doborze odpowiedniego systemu uzdatniania wody w zależności od wody zasilającej i technologii elektrolizera.

Woda gruntowa

Zapewnia stabilne źródło zasilania, ale zawiera żelazo, mangan i amoniak.

architecture-well

Woda wodociągowa

Zapewnia łatwy dostęp do zasilania mniejszych projektów, ale zawiera chlor i chloroaminy.

water-fountain-drop

Uzdatnione ścieki

Charakteryzują się zmienną jakością i potencjalnie dużą zawartością materii organicznych.

renewable-energy-water-dam-1

Woda morska

Wysokie zasolenie i zawartość jonów metali.

sea-transport-boat

Jakie jest zapotrzebowanie na wodę?

Woda ultraczysta jest podstawowym surowcem do produkcji „zielonego” wodoru. Dodatkowo może być niezbędna jako woda chłodząca w procesach pomocniczych systemu.

Jakie jest zapotrzebowanie na wodę do produkcji „zielonego” wodoru? W tabeli podajemy podstawowe wyliczenia.

 

 

9 l wody ultraczystej na kg H2

 

1 Nm3/h H2 = 1 l/h wody ultraczystej

 

Elektrolizer 1 MW = 200 l/h wody ultraczystej

 

Elektrolizer 1 MW = 400 l/h wody chłodzącej*

 

*chłodzenie przy użyciu standardowych chłodni kominowych

 

Projekty referencyjne

System demineralizacji wody do produkcji wodoru

Elektrolizer PEM | 1,2 MW

Źródło wody: Woda wodociągowa pozbawiona chloru
Wydajność stacji: 800 L/h
Przewodność: < 0,2 μS/cm.
Uruchomienie: 2018

Komponenty systemu: 

  • Stacja zmiękczania typu SM42 
  • Zbiornik solanki
  • Stacja odwróconej osmozy typu RO B1-2
  • Odgazowywacz membranowy typu MDU
  • 2 stacje mixed-bed typu EUREX 61
  • Stacja mixed-bed do obróbki wykańczającej

PEM Electrolysis | 5 MW

Źródło wody: Woda wodociągowa pozbawiona chloru
Wydajność stacji: 1200 L/h
Przewodność: < 0.2 μS/cm.
Uruchomienie: 2022

System components: 

  • Stacja zmiękczania typu SM62
  • Stacja odwróconej osmozy typu RO B1-3
  • Odgazowywacz membranowy typu MDU
  • 2 stacje mixed-bed typu EUREX 61

Elektrolizer alkaliczny | 20 MW

Źródło wody: Woda wodociągowa pozbawiona chloru
Wydajność stacji: 4,500 L/h
Przewodność: < 5 μS/cm.
Uruchomienie: 2022

Komponenty systemu: 

  • Stacja zmiękczania typu SMH 602-F
  • Zbiornik solanki 
  • Dwupasowa stacja odwróconej osmozy typu DPRO C3-6/3
  • Zbiornik dozujący z mieszaczem
  • Pompa dozująca
  • 2 zbiorniki wody zasilającej po 5000l 
  • Pompa zasilająca

Stacje uzdatniania wody

Oferujemy szeroką gamę standardowych urządzeń: od uzdatniania wody gruntowej do obróbki wykańczającej wody ultraczystej. Wszystkie urządzenia dostarczane są z niezbędną dokumentacją i instrukcjami.

FAQ - water treatment and hydrogen production

Zapotrzebowanie na wodę jest zależne od wydajności elektrolizera, ale orientacyjnie wynosi około 200 l/h na każdy MW wydajności. Dodatkowo należy uwzględnić zapotrzebowanie na wodę chłodzącą.

Woda składa się z dwóch atomów wodoru i jednego tlenu. Ponieważ tlen jest 16 razy cięższy od wodoru, w cząstce wody jest 89% tlenu i 11% wodoru. Oznacza to, że do wyprodukowania 1 kg wodoru potrzebne jest 9 kg wody. W praktyce potrzebne jest 10-13 kg wody z uwagi na sprawność procesu i jego straty.

Wymagana jakość wody zależy od typu elektrolizera (alkaliczny, PEM) oraz wymagań producenta urządzenia. Jest wiele czynników, które wpływają na proces elektrolizy w zależności zastosowanej technologii, ale wymagane wartości przewodności mogą zawierać się w przedziale 0,056-5 µS/cm.

Standardy ASTM typu I, II, III i IV są zestawem norm jakości wody używanymi w określaniu wymagań dla elektrolizerów. Normy te opisują parametry takie, jak przewodność/rezystywność, zawartości: sodu, chloru, krzemu oraz TOC. W praktyce bywają one często niewystarczające dla poprawnego określenia wymagań jakości wody dla elektrolizera.  

Zarówno elektroliza alkaliczna, jak i PEM wymagają uzdatniania wody uzupełniającej. PEM wymaga również ciągłej obróbki wykańczającej wody w pętli stosu elektrolizera.

Wybór stacji EDI lub mixed-bed zależy od zastosowania: obróbki wykańczającej wody uzupełniającej lub wody w pętli stosu elektrolizera. Stacje EDI wymagają większej inwestycji początkowej, ale pozwalają na oszczędności na kosztach regeneracji.

Wybór rodzaju żywic jonowymiennych jest bardzo istotny dla stabilnego procesu elektrolizy. Użycie złego typu żywic jonowymiennych może prowadzić do nieodwracalnego uszkodzenia stosu elektrolizera.

Tak. Każde z powyższych źródeł wymaga specjalnego uzdatnienia z uwagi na składniki i zanieczyszczenia, a także zmienność jakości wody zasilającej. Uzdatnianie ścieków wymaga eliminacji składników organicznych i mikroorganizmów, które mogą powodować osad biologiczny, natomiast woda morska wymaga pozbawienia jonów i soli.

Żywotność określana przez producentów całkowicie zależy od przestrzegania wymagań jakościowych wody. Nawet niewielka ilość niepożądanych jonów lub cząsteczek może spowodować do nieodwracalnego uszkodzenia elektrolizera.

Pierwszym etapem jest doprowadzenie wody zasilającej do jakości odpowiadającej parametrom wody pitnej. Następnie wymaga ona zmiękczenia dla usunięcia osadów. Kolejnym etapem jest proces odwróconej osmozy dla usunięcia jonów, składników organicznych i koloidów. Osobny proces jest wymagany dla usunięcia rozpuszczonych w wodzie gazów. Końcowym etapem jest obróbka wykańczająca zależna od specjalnych wymagań danego elektrolizera.

Urządzenia EUROWATER obejmują zakresem od małych projektów (1-10 MW) do bardzo dużych instalacji (GW).

Jak możemy ci pomóc?

Nasi specjaliści chętnie odpowiedzą na twoje pytania na temat uzdatniania wody ultraczystej do produkcji wodoru.
Skontaktuj się dziś z lokalnym biurem EUROWATER.

Kontakt

keyboard_arrow_up