製品の説明

PEM電解水水素製造技術とは、固体電解質としてプロトン交換膜を使用し、純水を原料として水を電気分解して水素を製造する水電解水素製造技術を指します。

水素を生成するための PEM 水電気分解は、次の 4 つのステップに分かれています。
①水（2H2O）は正極上で加水分解反応を起こし、電界と触媒の作用により陽子（4H+）、電子（4e-）、酸素ガス（O2）に分解されます。
②4H+はスルホン酸官能基を含む固体PEMを通過し、電界の作用により負極に到達します。 ③4e-電子は外部回路を介して正極から負極に伝達されます。
④負極に到達した4H+は4e-を得て2H2を生成します。PEM電解水素水製造装置はPEM電解装置と補助システムBOPで構成されています。

ALK電解装置と比較すると、PEM電解装置は、電流密度が大きく、水素純度が高く、応答速度が速いという利点があり、風力や太陽エネルギー貯蔵技術との統合に適しています。ただし、PEM電解装置は強酸と高度に酸化する作業環境で動作する必要があるため、イリジウム、プラチナ、チタンなどの貴金属材料への依存度が高く、現在のPEM電解装置のコストが高くなっています。

pure water electrolysis PEM electrolyzer

電解装置のパラメータ
		ユニット	パラメータ	備考
水素ガス製造		ml/分	100	（差異範囲±3％）
酸素ガス生成		ml/分	50	（差異範囲±3％）
水の消費量		ml/時	≯12	（水素出口と酸素出口の水はタンクに戻ります）
サイクリックモード		/	重力サイクル	（タンクの排水口と電解槽の排水口の垂直距離は15cm以上必要です）
電解法		/	純水電気分解	（苛性ソーダを加えず、安全で信頼性が高く、メンテナンスが簡単）
作動圧力		MPaで	0.1~1.0
水源要件（TDS）		ppm(ピーピーエム)	5以下	精製水、二次蒸留水、脱イオン水が使用可能
電源	定格電流	A	13	（定電流電源）
電源	出力電圧	V	3.5-5
サイズ		んん	≯73.583.523	（端子パネルおよびコネクタを除く）
正味重量		キログラム	0.4
それ以外の他の		電解槽水入口、水素および酸素出口パイプサイズ：2分岐
幅広い応用分野		水素発生器、水素吸入器、水素水生成器、HHOカー

原理：水素製造システムでは、膜電極を核とする水素電解装置は、膜電極化学反応を通じて水（H20）を水素（H2）とガス（02）に素早く分解することができます。

1.PEM電解質は水素透過性が低く、高純度の水素を生成します。

2. 水蒸気を除去するだけなので、プロセスはシンプルで安全です。

3. 電解セルはゼロ間隔構造を採用し、抵抗が低いため、電解プロセスの全体的な効率が大幅に向上し、よりコンパクトになります。

4. 圧力制御範囲が広く、水素出力圧力は数MPaに達することができ、急速に変化する再生可能エネルギーの電力入力に適応します。

H100 pure water electrolysis PEM electrolyzer

PEM電解槽取扱説明書製品説明

Pure water electrolysis hydrogen production equipment

電解装置には 3 つのマークがあります。
H2O In: 純水の入口を表し、純水タンクの出口に接続されます。
H2 Out: 水素パイプに接続された水素出口を表します。
O2 Out: 酸素出口を表し、水戻りポートでもあります。酸素ポートから出た水はソーダ水分離器に接続され、ソーダ水分離器からの水は水タンクに戻ります。または、水タンクに直接接続されます。

PEM電解装置の技術要件

1.電解セルは、純水/脱イオン水基準、つまりTDSに厳密に従って使用する必要があります。<5ppm. Water quality will directly determine the service life of the electrolyzer, so ion exchange resin must be added inside the machine to ensure that the water quality reaches the standard. It is best to place the resin filter element between the water outlet of the pure water tank and the water inlet of the electrolyzer.
2. 始動温度は 15 度未満にしないことを推奨します。長期間の低温始動は、電解装置の膜電極に一定の損傷を引き起こします。
推奨される解決策:
1) 制御基板を介して電源電流出力を制御します。たとえば、電源が最初に起動すると、出力電流（2A-4A-6A-10Aなど）が徐々に増加し、最終的に電解装置の動作電流13Aで安定します。
2) 水タンクまたは水タンクの水出口と電解装置の水入口の間に加熱モジュールを追加し（北半球の冬の低温や凍結を考慮）、電解装置に入る水の温度が15℃以上であることを確認します。数分間連続循環した後、水タンクの温度が15℃以上になるまで待ちます。加熱モジュールは加熱を停止します。
3. 水なしで電解装置を操作することは固く禁じられています。水が不足すると、電解装置が乾燥して焼ける原因になります。
4. 当事者 A が使用する定電流電源は、当事者 B の電解装置の電圧および電流パラメータと一致している必要があります。電源パラメータが一致しないと、電解装置の性能に影響を及ぼし、損傷する可能性があります。
5. 電解セルのプラス極とマイナス極を逆に接続しないでください。逆接続すると電解セルが焼損します。
6.水路に循環ポンプを設置しない場合は、水槽底部の排水口と電解槽の排水口との垂直距離は15cm以上としてください。循環ポンプとしてダイヤフラムポンプを設置する場合は、水の流れがスムーズであることを前提に、循環ポンプの設置高さの要件はありません。

H100ml-PEM-electrolyzer

PEM電解槽の注意事項

1. パイプライン接続は、安定性と信頼性を備え、適切な耐熱性、耐圧性、耐酸化性、耐加水分解性を備え、老化や脱落による水やガスの漏れを防ぐ必要があります。水と接触する材料は、耐腐食性、耐酸化性、耐高温性を備えている必要があります。構造部品やパイプラインにはテフロン材料を使用することをお勧めします。金属材料を使用する必要がある場合は、純チタンをお勧めします。
2. 良好な放熱を実現するために、機器の周囲に十分なスペースを確保し、適切な流路設計で正常な空気の流れを確保してください。
3. 水タンクは 0.5L 未満にならないようにすることをお勧めします。水タンクには液面制御装置 (最小液面と最大液面) を装備する必要があります。水タンクの最小液面は 0.2L 未満にならないようにする必要があります。
4. 十分に安全な電気部品を使用し、適切な接続技術を採用して、不適切な過熱を減らします。電源と電解タンク間の接続線はしっかりと固定され、信頼性が高くなければなりません。そうでないと、安全上の危険が生じます。電源のプラスとマイナスの線と電解タンクのプラスとマイナスの端子はしっかりと固定する必要があります。そうでないと、大量の熱が発生し、安全上のリスクが生じます。
5. 定電流電源を使用する必要があります。定電流電源の電圧は3.5-5V、出力電流は13Aです。定電流電源の選択は非常に重要です。弊社がテストした電源を使用することをお勧めします。弊社がテストしていない電源は使用基準を満たしていない可能性があり、電解装置の性能と耐用年数に直接影響します。
6. 保管要件
1) 電解槽からプラグを取り外して保管することは厳禁です。電解槽内の水不足や乾燥を引き起こし、電解槽の性能に影響を及ぼします。
2）電解セルの保管日：電解セルを長期間保管し、30日以上使用しない場合は、電解セルの給水口と排水口のプラグを抜き、電解セルを平らに置き、純水を注入することをお勧めします。清潔な注射器を使用して、酸素が流れ出るまで給水口を注入します。電解装置は、工場出荷日から30日以内に設置することをお勧めします。機械は、設置後60日以上在庫に保管しないことをお勧めします。機械を長期間在庫に保管すると、電解装置内の陽子膜が乾燥し、電解装置の性能に影響を与えます。機械内の電解セルは水分を含んでいる必要があります。電解セルが乾燥して性能に影響を与えないように、電解セル内の水を排出しないでください。上記の保管要件に従って電解装置を保管または使用しない場合、当社は損害を受けた電解装置を責任を負わずに処分する権利を有します。

PEM-electrolyzer