คู่มือสำหรับผู้เชี่ยวชาญชั้นนำของอุตสาหกรรมรีไซเคิลเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์

ตงเฉิงเป็น บริษัทรีไซเคิลโลหะมีค่าที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดในโลกด้วยประสบการณ์อันยาวนานในการรีไซเคิลเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์มากกว่าบริษัทอื่นๆ ในอุตสาหกรรมเดียวกัน ประกอบกับประวัติศาสตร์อันยาวนานในการรีไซเคิลโลหะมีค่าในอุตสาหกรรม และการกำหนดมาตรฐานราคารีไซเคิลเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ในอุตสาหกรรม หากคุณต้องการรีไซเคิลเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ดี คุณต้องกำหนดราคารีไซเคิลเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับผู้ขายเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์เสีย

หน้าโซลูชันอุตสาหกรรมเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ที่เกี่ยวข้อง: อุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจน , การแยกน้ำทะเลด้วยไฟฟ้า

เพื่อเสริมสร้างความตระหนักและความเป็นมืออาชีพของอุตสาหกรรมทั้งหมด DONGSHENG ได้แก้ไขบทความนี้เพื่อสนับสนุนภารกิจในการปกป้องสิ่งแวดล้อมระดับโลก

คุณสมบัติทางเทคนิคและข้อดีของอุปกรณ์

เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์อัลคาไลน์ (Alkaline Electrolyzer) ใช้สารละลาย KOH เป็นอิเล็กโทรไลต์และตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก ทำงานที่อุณหภูมิ 70-90°C และความดัน ≤30 บาร์ พร้อมกำลังไฟฟ้าแบบสแต็กเดี่ยวสูงสุด 20 เมกะวัตต์ (เช่น thyssenkrupp nucera) ข้อดี ได้แก่ ต้นทุนต่ำ (ไม่ต้องใช้โลหะมีค่า) อายุการใช้งานยาวนาน (มากกว่า 60,000 ชั่วโมง) การบำรุงรักษาง่าย และช่วงการตอบสนองแบบไดนามิกกว้าง (10%-100%) ดังแสดงใน EcoLyzer A600 (600 Nm³/h) 

เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM (เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน) ใช้เมมเบรนกรดซัลโฟนิกเพอร์ฟลูออริเนต (PFSA) และตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม/อิริเดียม เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM ออกแบบมาสำหรับการอิเล็กโทรไลซิสด้วยน้ำบริสุทธิ์ แรงดันใช้งานสูงสุด 10-30 บาร์ เวลาตอบสนองเพียงไม่กี่วินาที และไฮโดรเจนบริสุทธิ์มากกว่า 99.999% การออกแบบที่กะทัดรัดและประสิทธิภาพสูง (ประสิทธิภาพ HHV 89-99%) ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับแหล่งพลังงานที่มีความผันผวน เช่น พลังงานลม ซึ่งได้แก่ HyLYZER™ (2.2 Nm³/h) และ LightBridge LBE-P50LC (50 kW) 

เซลล์อิเล็กโทรไลเซอร์ออกไซด์ของแข็ง(SOEC) สกัดไอน้ำด้วยไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 700-800°C โดยใช้เซรามิกอิเล็กโทรไลต์ ใช้พลังงานเพียง 37.7 กิโลวัตต์ชั่วโมง/กิโลกรัมไฮโดรเจน มีประสิทธิภาพสูงกว่าเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์อุณหภูมิต่ำถึง 25% และสามารถผลิตก๊าซสังเคราะห์ร่วม (co-generated syngas) และใช้ความร้อนเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมได้ แต่ปัญหาการเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิสูงยังไม่ได้รับการแก้ไข โครงการที่เป็นตัวแทน เช่น ระบบ 4MW ของ Bloom Energy สำหรับ NASA (ผลิตไฮโดรเจนได้ 2.4 ตันต่อวัน) 

AEM Electrolyzer (เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์เมมเบรนแลกเปลี่ยนประจุลบ) ผสานข้อดีของถังอัลคาไลน์เข้ากับ PEM โดยใช้เมมเบรนประจุลบและตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่ไม่ใช่โลหะมีค่า (เช่น นิกเกิล) และทำงานที่อุณหภูมิ 60-80°C ราคาถูกกว่า PEM ถึง 80% ถูกกว่า PEM ถึง 80% ไม่มีสารประกอบเพอร์ฟลูออริเนต และเทคโนโลยีล่าสุดอย่าง Ecolectro มีประสิทธิภาพมากกว่า 4 A/cm² และมากกว่า 74% แต่ความทนทานของเมมเบรนยังต้องปรับปรุงอีกมาก 

อุปกรณ์สนับสนุนการบำบัดน้ำและการผลิตไฮโดรเจน ต้องใช้น้ำบริสุทธิ์พิเศษ (ค่าการนำไฟฟ้า <1 μS/cm) โดยอาศัยระบบออสโมซิสย้อนกลับหรือการกำจัดไอออน การบำบัดด้วยไฮโดรเจนต้องใช้คอมเพรสเซอร์ (เช่น SOEC ที่มีแรงดันล่วงหน้าถึง 15 psig) เครื่องเป่า และถังเก็บไฮโดรเจน

สถานการณ์การใช้งานและความเหมาะสมทางอุตสาหกรรม

สถานการณ์ทางอุตสาหกรรมสำหรับเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดต่างๆ จะถูกกำหนดโดยประสิทธิภาพ ต้นทุน และสภาวะการทำงาน:

เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์อัลคาไลน์เหมาะสำหรับโรงงานเคมีขนาดใหญ่ (เช่น โรงงานสังเคราะห์แอมโมเนีย โรงกลั่นน้ำมัน) ที่ต้องการการจ่ายไฮโดรเจนอย่างต่อเนื่องและเสถียร ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ เครื่องปฏิรูปไอน้ำไฮโดรคาร์บอนของ Sinopec 

เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานหมุนเวียน (เช่น โครงการเชื่อมโยงพลังงานลม/พลังงานแสงอาทิตย์) และสถานีเติมไฮโดรเจน เนื่องจากมีการตอบสนองที่รวดเร็วและมีขนาดเล็ก ตัวอย่างทั่วไปคือโครงการ Rhineland ขนาด 100MW ของ ITM Power 

เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ SOEC เหมาะสำหรับสถานการณ์อุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น โรงงานเหล็ก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์) ตัวอย่างทั่วไปคือ โครงการลดคาร์บอนของโรงกลั่นเชลล์ 

เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ AEM ให้ความสำคัญเป็นอย่างยิ่งกับสถานการณ์การผลิตไฮโดรเจนแบบกระจาย (แหล่งจ่ายพลังงานชุมชน โรงงานขนาดเล็ก) เนื่องจากมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนต่ำ เช่น โครงการนำร่องด้านสาธารณูปโภคของ Ecolectro 

มูลค่าการรีไซเคิลและเทคโนโลยีหลัก

การรีไซเคิลเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์มุ่งเน้นไปที่วัสดุที่มีมูลค่าสูงและการกำจัดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม:

เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM แผ่นไททาเนียมไบโพลาร์ (กู้คืนได้ในราคา $3-10/กก.) และตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม/อิริเดียม (>$6,000/กก.) มีมูลค่าสูงสุด แต่เมมเบรนกรดเพอร์ฟลูออโรซัลโฟนิก (PFAS) จำเป็นต้องได้รับการบำบัดด้วยไพโรไลซิสที่อุณหภูมิสูง 

เครื่องวิเคราะห์อิเล็กโทรไลต์อัลคาไลน์ / AEM การกู้คืนอิเล็กโทรดนิกเกิล ($2.5-6.8/กก.) และส่วนประกอบโครงสร้างสแตนเลส โดย AEM เป็นกระบวนการที่ง่ายที่สุดเนื่องจากไม่มีโลหะมีค่าและสารประกอบเพอร์ฟลูออริเนต 

อิเล็กโทรไลต์เซรามิก (เช่น เซอร์โคเนียที่เสถียรด้วยอิตเทรียม) และอิเล็กโทรดเชื้อเพลิงที่มีนิกเกิลของเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ SOEC จำเป็นต้องได้รับการรีไซเคิลโดยมืออาชีพ แต่ต้นทุนในการรีไซเคิลเซรามิกหลังจากการบดนั้นสูง 

โลหะที่กู้คืนมาสามารถนำไปหลอมใหม่เพื่อนำไปใช้ในอุปกรณ์ใหม่ ตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกสร้างใหม่โดยการสกัดทางเคมี และชิ้นส่วนพลาสติกจะถูกเผาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับการใช้พลังงาน 

การเลือกเส้นทางเทคโนโลยีของเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ต้องบูรณาการกับความต้องการของฉาก: 

เครื่องแยกน้ำอัลคาไลน์ได้รับความนิยมสำหรับฐานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เนื่องจากมีต้นทุนต่ำและมีเสถียรภาพ

PEM เหมาะสำหรับการผลิตไฮโดรเจนพลังงานหมุนเวียนเมื่อต้องการการตอบสนองที่รวดเร็วและไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง

โรงงานเหล็กหรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่มีทรัพยากรความร้อนเสียสามารถใช้ SOEC เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 25%

AEM เหมาะสำหรับสถานการณ์กระจายขนาดเล็กและขนาดกลาง (เช่น แหล่งจ่ายไฟฟ้าชุมชน) เพื่อให้ได้ข้อดีด้านต้นทุนและการปกป้องสิ่งแวดล้อม 

ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในอนาคตจะขึ้นอยู่กับนวัตกรรมวัสดุ (เช่น ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่ไม่ใช่โลหะมีค่า AEM) และความพร้อมของเทคโนโลยีการรีไซเคิล ในขณะที่การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานในระบบสนับสนุน (เช่น การใช้ความร้อนเสียของ SOEC) จะเป็นกุญแจสำคัญในการลดต้นทุน