DONGSHENG là công ty tái chế kim loại quý uy tín nhất thế giới , với kinh nghiệm tái chế thiết bị điện phân vượt trội so với các công ty cùng ngành trong lĩnh vực tái chế kim loại quý công nghiệp lâu đời, và đã thiết lập các tiêu chuẩn ngành về giá tái chế thiết bị điện phân! Nếu bạn muốn tái chế thiết bị điện phân hiệu quả, bạn phải cung cấp cơ sở giá tái chế thiết bị điện phân cho các nhà cung cấp thiết bị điện phân phế thải.
Trang giải pháp liên quan đến ngành công nghiệp điện phân: thiết bị sản xuất hydro , điện phân nước biển .
Nhằm nâng cao nhận thức và tính chuyên nghiệp của toàn ngành, DONGSHENG đã biên tập bài viết này để đóng góp vào sự nghiệp bảo vệ môi trường toàn cầu.
Máy điện phân kiềm (Alkaline Electrolyzer) Với dung dịch KOH làm chất điện phân và chất xúc tác gốc niken, máy hoạt động ở nhiệt độ 70-90°C và áp suất ≤30 bar, với công suất một ngăn lên đến 20 MW (ví dụ: thyssenkrupp nucera). Ưu điểm bao gồm chi phí thấp (không cần kim loại quý), tuổi thọ cao (>60.000 giờ), bảo trì đơn giản và dải đáp ứng động rộng (10%-100%), như được thể hiện qua EcoLyzer A600 (600 Nm³/h).
Máy điện phân PEM (Máy điện phân màng trao đổi proton) Sử dụng màng axit perfluorinated sulfonic (PFSA) và chất xúc tác Platinum/Iridium, máy điện phân PEM được thiết kế để điện phân với nước tinh khiết, áp suất vận hành lên đến 10-30 bar, thời gian phản hồi tính bằng giây và độ tinh khiết của hydro >99,999%. Thiết kế nhỏ gọn và hiệu suất cao (hiệu suất HHV 89-99%) giúp máy đặc biệt phù hợp với các nguồn điện biến động như năng lượng gió, tiêu biểu là HyLYZER™ (2,2 Nm³/h) và LightBridge LBE-P50LC (50 kW).
Bình điện phân oxit rắn (SOEC) Điện phân hơi nước ở nhiệt độ 700-800°C, sử dụng chất điện phân gốm, với nhu cầu điện năng chỉ 37,7 kWh/kg H₂, hiệu suất cao hơn 25% so với bình điện phân nhiệt độ thấp, đồng thời có thể đồng thời tạo ra khí tổng hợp và tận dụng nhiệt thải công nghiệp, tuy nhiên hiện tượng phân hủy ở nhiệt độ cao vẫn chưa được giải quyết. Các dự án tiêu biểu như hệ thống 4MW của Bloom Energy cho NASA (2,4 tấn hydro mỗi ngày).
Máy điện phân AEM (Máy điện phân màng trao đổi anion) kết hợp ưu điểm của bể kiềm với màng trao đổi anion (PEM), sử dụng màng anion và chất xúc tác kim loại không quý (ví dụ: niken), và hoạt động ở nhiệt độ 60-80°C. Giá thành rẻ hơn 80% so với PEM. Máy điện phân AEM rẻ hơn 80% so với PEM, không chứa hợp chất perfluorinated, và các công nghệ mới nhất như Ecolectro đã đạt được mật độ dòng điện >4 A/cm² và hiệu suất >74%, nhưng độ bền màng vẫn cần được cải thiện.
Thiết bị hỗ trợ xử lý nước và sản xuất hydro Cần có nước siêu tinh khiết (độ dẫn điện <1 μS/cm), dựa vào hệ thống thẩm thấu ngược hoặc khử ion; xử lý hydro cần có máy nén (ví dụ: SOEC được nén trước ở mức 15 psig), máy sấy và bình chứa hydro.
Các kịch bản công nghiệp cho các thiết bị điện phân khác nhau được xác định bởi hiệu quả, chi phí và điều kiện vận hành:
Máy điện phân kiềm thích hợp cho các nhà máy hóa chất quy mô lớn (ví dụ như nhà máy tổng hợp amoniac, nhà máy lọc dầu) cần cung cấp hydro liên tục và ổn định, ví dụ điển hình là Máy cải cách hơi nước hydrocarbon Sinopec.
Máy điện phân PEM chủ yếu được sử dụng để sản xuất hydro từ năng lượng tái tạo (ví dụ như các dự án ghép nối năng lượng gió/quang điện) và các trạm tiếp nhiên liệu hydro do phản ứng nhanh và kích thước nhỏ, một ví dụ điển hình là dự án Rhineland 100MW của ITM Power.
Máy điện phân SOEC phù hợp với các tình huống công nghiệp có nhiệt độ cao (ví dụ như nhà máy thép, nhà máy điện hạt nhân), ví dụ điển hình là dự án khử cacbon của nhà máy lọc dầu Shell.
Máy điện phân AEM Được ưu tiên sử dụng cho các kịch bản sản xuất hydro phân tán (cung cấp năng lượng cộng đồng, nhà máy nhỏ) do có lợi thế về chi phí thấp, ví dụ như dự án thí điểm của Ecolectro.
Việc tái chế thiết bị điện phân tập trung vào các vật liệu có giá trị cao và xử lý thân thiện với môi trường:
Thiết bị điện phân PEM Các tấm lưỡng cực titan (thu hồi với giá 3-10 đô la/kg) và chất xúc tác platin/iridi (>6.000 đô la/kg) có giá trị cao nhất, nhưng màng axit perfluorosulfonic (PFAS) cần xử lý nhiệt phân ở nhiệt độ cao.
Máy điện phân kiềm / AEM Thu hồi điện cực niken (2,5-6,8 đô la/kg) và các thành phần kết cấu bằng thép không gỉ, trong đó AEM là quy trình đơn giản nhất do không có kim loại quý và hợp chất perfluorinated.
Chất điện phân gốm (ví dụ như zirconia ổn định bằng yttri) và điện cực nhiên liệu gốc niken của máy điện phân SOEC cần được tái chế chuyên nghiệp, nhưng chi phí tái chế gốm sau khi nghiền lại cao.
Kim loại thu hồi được có thể được nấu chảy lại để sử dụng trong thiết bị mới, chất xúc tác được tái tạo bằng phương pháp chiết xuất hóa học và các bộ phận nhựa được đốt để tạo ra điện sử dụng cho mục đích năng lượng.
Máy điện phân kiềm được ưa chuộng tại các cơ sở công nghiệp quy mô lớn vì chi phí thấp và tính ổn định;
PEM phù hợp để sản xuất hydro năng lượng tái tạo khi cần phản ứng nhanh và hydro có độ tinh khiết cao;
Các nhà máy thép hoặc nhà máy điện hạt nhân có nguồn nhiệt thải có thể tận dụng SOEC để tăng hiệu suất lên 25%;
AEM phù hợp với các kịch bản phân tán quy mô vừa và nhỏ (ví dụ: cung cấp điện cho cộng đồng) để đạt được lợi thế về chi phí và bảo vệ môi trường.
Những đột phá công nghệ trong tương lai sẽ phụ thuộc vào những đổi mới về vật liệu (ví dụ như chất xúc tác kim loại không quý AEM) và sự trưởng thành của công nghệ tái chế, trong khi việc tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng trong hệ thống hỗ trợ (ví dụ như tận dụng nhiệt thải SOEC) sẽ là chìa khóa để giảm chi phí.
Ngôn ngữ
