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2024年5月13日，特殊化學(xué)品公司朗盛在其Lewatit UltraPure系列中開(kāi)發(fā)出了可用于PEM電解（質(zhì)子交換膜電解）水處理的特殊離子交換樹脂牌號(hào)。該工藝可將可再生能源產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化為氫氣，被認(rèn)為是可持續(xù)生產(chǎn)這種珍貴氣體的有效方法。通過(guò)這種方式，可以更好地補(bǔ)償風(fēng)能和太陽(yáng)能的不穩(wěn)定性。

專家認(rèn)為，在向氫能經(jīng)濟(jì)過(guò)渡的過(guò)程中，PEM 電解將發(fā)揮重要作用。與堿性電解法相比，PEM 電解法的電流密度高，可以在較小的系統(tǒng)中生產(chǎn)氫氣。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是：加氫站可以直接連接到高壓出口。

目前，該工藝已經(jīng)發(fā)展得非常成熟，可以實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)的高效生產(chǎn)。這就要求對(duì)工藝用水進(jìn)行持續(xù)凈化。朗盛推薦其Lewatit UltraPure 1242 MD（強(qiáng)堿陰離子交換樹脂，SBA）、Lewatit UltraPure 1212 MD（強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹脂，SAC）和Lewatit UltraPure 1295 MD離子交換樹脂，這些樹脂針對(duì)該應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化，以確保低TOC（總有機(jī)碳）排放。

朗盛液體凈化技術(shù)（LPT）業(yè)務(wù)部門正在與知名氣體生產(chǎn)商洽談，以制定PEM電解廠高效水處理標(biāo)準(zhǔn)。LPT技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理Hans-Juergen Wedemeyer解釋說(shuō)： "我們的技術(shù)專長(zhǎng)與高性能離子交換樹脂相結(jié)合，為系統(tǒng)的水凈化過(guò)程提供了支持。初步應(yīng)用測(cè)試結(jié)果可模擬工廠條件，并優(yōu)化使用最先進(jìn)的Lewatit UltraPure離子交換樹脂。朗盛因此為可持續(xù)的、氣候友好型能源供應(yīng)提供了支持”。

PEM 電解將綠色電力轉(zhuǎn)化為氫氣

在 PEM 電解過(guò)程中，質(zhì)子交換膜（PEM）被用來(lái)將水分解成氫（H2）和氧（O2）。如果這一過(guò)程所需的電力來(lái)自可再生能源，則可實(shí)現(xiàn)極低的二氧化碳排放量。PEM 技術(shù)采用多個(gè)水回路。此外，還不斷引入清潔水源，以補(bǔ)償制氫過(guò)程中的水損失。

用于凈化 PEM 電解系統(tǒng)工藝用水的三級(jí)拋光裝置。陰離子交換模塊（SBA 過(guò)濾器，Lewatit UltraPure 1242 MD SBA）、陽(yáng)離子交換模塊（SAC 過(guò)濾器，Lewatit UltraPure 1212 MD SAC）和混床（Lewatit UltraPure 1295 MD）。

需要高純度水

由于礦物質(zhì)和其他雜質(zhì)會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)嚴(yán)重?fù)p壞膜，因此脫鹽水被用作工藝用水。例如，在 100 兆瓦 PEM 系統(tǒng)中，每小時(shí)大約需要循環(huán) 6,000 到 7,000 立方米的工藝用水，因此需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚怼?/span>

在加工過(guò)程中，工作溫度在 50 至 70 °C 之間。這會(huì)從系統(tǒng)組件中釋放出金屬和有機(jī)雜質(zhì)。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的氫氣生產(chǎn)和 PEM 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)使用壽命，必須不斷將這些雜質(zhì)降至最低。朗盛利用Lewatit UltraPure樹脂結(jié)合紫外線設(shè)計(jì)了一種特殊的工藝水處理方法。