东丽利用电解质膜压缩氢气 比压缩机效率更高

2020-06-19 23:01:57 sunmedia 3171


 

       东丽在该公司内部展会“东丽尖端材料展2016”(10月6~8日,东京国际论坛)上展出了将氢气通入电解质膜进行压缩的技术。可以制造没有机械运动部分的压缩装置,压缩时的能源效率也高于机械式压缩机。据东丽介绍,新技术的优点是可以压缩到几十MPa。

  电解质膜的气密性好,在两侧添加催化剂,在中间加载电压。在正极,氢分子在催化剂层释放出电子变成氢离子,从电解膜中通过后移动到负极,在负极获取电子还原成氢分子。通过这一过程使氢分子由正极向负极移动。虽然负极压力能提高到什么程度受电解质膜的强度等限制,不过东丽表示,“目标是与普通氢气压缩机一样,达到90MPa左右”。另外,新技术还有一个优点是,由于没有运动部分,因此容易采取防止装置氢脆化的措施,也容易维护。

  电化学氢气空气压缩机是氢被提供给阳极的氢气压缩机,压缩氢气被收集在压力高达10,000 psi的70%至80%效率的阴极。

  一种多级的电化学氢气空气压缩机采用膜电极组件(MEAs)中的质子交换膜(PEM)等分离串联,以达到更高的压力,当有电流通过的MEA的质子和电子在阳极产生。质子电化学驱动穿过膜到阴极,之后他们重新路由的电子结合形成氢,每个电池在阳极被氧化,以形成质子和电子,被输送到氢压缩机。

  这种类型的气空气压缩机没有移动部件,是紧凑的。电化学压缩的氢气压力为5000 psi的实现。压力被认为是超过10,000 psi的设计的结构限制的水蒸汽分压,电流密度,工作温度和氢的反扩散的压力梯度引起的最大输出压力的效果。

  电化学氢空气压缩机已经提出了用于加氢站氢气加压储存。他们也被应用到新型制冷系统,金属氢化物或吸收氢气加压,加压的工作流体(如制冷剂),表明全球GE的绿色创想奖的获奖者于2011年。电化学的压缩机是无噪音的,可扩展的,模块化的,不使用氟氯化碳的高效。

 

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