在西南氫能產(chǎn)業(yè)版圖中,四川成都郫都區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)園與德陽旌陽區(qū)氫能裝備基地正以技術(shù)突破重塑行業(yè)格局。兩地聚焦質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫領(lǐng)域,通過構(gòu)建高精度超純水制備體系,成功破解了PEM制氫過程中對(duì)水質(zhì)近乎苛刻的要求,為區(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入核心動(dòng)能。
針對(duì)川蜀地區(qū)特殊水質(zhì)特征,制氫系統(tǒng)采用"分階段深度凈化"策略。在預(yù)處理環(huán)節(jié),研發(fā)團(tuán)隊(duì)為成都、德陽兩地定制差異化方案:成都原水因硬度偏高(160-190mg/L),系統(tǒng)通過石英砂過濾去除懸浮物后,采用全自動(dòng)軟化器將硬度降至0.03ppm以下,有效防止電解槽結(jié)垢;德陽原水含微量硅酸鹽的特性,則通過硅去除樹脂將硅酸根濃度控制在0.02ppm以下。活性炭吸附模塊同步將余氯含量降至0.01ppm以下,避免氯元素對(duì)PEM電解膜的氧化損傷。
核心除鹽階段采用"雙級(jí)反滲透+電去離子"創(chuàng)新工藝。一級(jí)RO膜可截留99%以上的可溶性鹽和大分子雜質(zhì),二級(jí)RO膜進(jìn)一步將電導(dǎo)率壓低至5μS/cm。EDI電去離子模塊通過直流電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)離子定向遷移,產(chǎn)出電阻率≥18.25MΩ·cm的超純水,全程無需酸堿再生,完美契合四川綠色氫能發(fā)展戰(zhàn)略。該工藝使水中金屬離子含量穩(wěn)定在0.01ppb以下,總有機(jī)碳(TOC)指標(biāo)優(yōu)于2ppb的國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。
終端適配環(huán)節(jié)的"拋光混床+TOC降解"雙模塊設(shè)計(jì),成為保障水質(zhì)的最后防線。核級(jí)離子交換樹脂可精準(zhǔn)捕捉EDI產(chǎn)水中殘留的微量離子,185nm紫外線降解裝置則將有機(jī)物含量控制在2ppb以下。智能監(jiān)控系統(tǒng)集成在線電阻率儀、TOC檢測(cè)儀等12項(xiàng)參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備,通過物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸,運(yùn)維人員可遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),確保水質(zhì)持續(xù)達(dá)標(biāo)。
實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)印證了技術(shù)突破的實(shí)效性。成都某PEM制氫企業(yè)引入該系統(tǒng)后,電解槽電流效率從82%提升至88%,氫氣純度穩(wěn)定達(dá)到99.9995%的超高標(biāo)準(zhǔn)。德陽某氫能裝備廠商將其應(yīng)用于電解槽測(cè)試環(huán)節(jié),測(cè)試數(shù)據(jù)重復(fù)性提高90%,產(chǎn)品合格率從85%躍升至98%。這些數(shù)據(jù)表明,精準(zhǔn)的水質(zhì)控制不僅提升了制氫效率,更顯著增強(qiáng)了裝備的可靠性與穩(wěn)定性。
業(yè)內(nèi)專家指出,該套超純水制備體系的突破性在于實(shí)現(xiàn)了"地域水質(zhì)特征-工藝模塊設(shè)計(jì)-設(shè)備性能指標(biāo)"的三維匹配。通過建立覆蓋預(yù)處理、深度凈化、終端適配的全流程控制體系,成功將西南地區(qū)復(fù)雜水質(zhì)轉(zhuǎn)化為符合PEM制氫要求的戰(zhàn)略資源,為高端電解水制氫技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用掃清了關(guān)鍵障礙。











