Недавно народное правительство района Ланьшань города Жичжао опубликовало публичное уведомление о рассмотрении документов по оценке воздействия на окружающую среду для строительного проекта. Экспериментальный проект по производству водорода из морской воды с термической связью и извлечением стратегических элементов компании Shandong Rizhao Dawang Clean Energy Co., Ltd. перешёл на стадию публичного уведомления по ОВОС. Общий объём инвестиций в проект составляет 10 миллионов юаней, будут использованы существующие заводские корпуса для создания экспериментальной платформы с целью проведения экспериментальных исследований по опреснению морской воды, электролизу морской воды для производства водорода, использованию тепловой энергии и извлечению стратегических морских элементов.
Годовое производство 10 000 Нм³ водорода, проектная мощность щелочного электролизёра 20 Нм³/ч
Проект расположен к северу от проспекта Шуган и к западу от южных ворот Шаньган в районе Ланьшань города Жичжао, занимая площадь около 300 м². Будут использованы существующие заводские корпуса для создания экспериментальной платформы. Основным продуктом проекта является водород, получаемый методом щелочного электролиза воды.Проектная мощность производства водорода составляет 20 Нм³/ч, годовая мощность — около 10 000 Нм³. Годовое производство водорода составляет 10 000 Нм³, объёмная доля ≥99,99%, высший сорт, без хранения; водород напрямую сбрасывается. Годовое производство кислорода составляет 5 000 Нм³, без хранения; кислород напрямую сбрасывается.
Проект не предполагает промышленного производства или выпуска товарной продукции и не является опытно-промышленным проектом. Путём систематических экспериментов исследуются и проверяются влияние экспериментальных факторов и условий эксплуатации на опреснение морской воды, производство водорода и качество воды высокой ценности, определяются оптимальные технологические параметры и механизмы работы, получаются параметры оборудования для стабильной эксплуатации, что обеспечивает прочную теоретическую основу и техническую поддержку для последующего создания опытно-промышленной базы по освоению и использованию стратегических морских ресурсов и инженерного применения. Установка работает 504 часа в год, остальное время находится в состоянии простоя и технического обслуживания. Проект рассчитан на 5 лет эксплуатации.
Система термической связи + фильтрация морской воды для рекуперации и использования низкопотенциального отходящего тепла
С точки зрения технологии проект использует систему термической связи для рекуперации и использования «низкопотенциального отходящего тепла» (обычно 80–90 °C), образующегося при преобразовании 30 % рабочей энергии электролизёра в тепло, обеспечивая необходимый пар для системы фильтрации морской воды. Система подготовки морской воды использует пар, образующийся за счёт термической связи, для предварительной обработки природной морской воды. Пресная вода, полученная низкотемпературной дистилляцией, по трубопроводам поступает в систему электролизного производства водорода, а общее содержание растворённых твёрдых веществ в концентрированной морской воде поддерживается в пределах 110 г/л, с рециркуляцией и без внешнего сброса.
Щелочная система производства водорода оснащена одной установкой, в качестве щелочного электролита используется 30%-ный раствор гидроксида калия. Пресная вода, полученная при подготовке морской воды, подвергается электролизу с образованием водорода и кислорода. Щелочной раствор проходит через систему газожидкостного разделения в систему термической связи, концентрируется в испарительном резервуаре мгновенного вскипания и рециркулируется, с соответствующим пополнением по результатам ежегодных измерений удельного веса.
Кроме того, проект оснащён двумя системами электролизного производства водорода с протонообменной мембраной (одна производительностью 2 Нм³ и одна — 8 Нм³), в которых используется вода высокой ценности, полученная мгновенным испарением, и твёрдые протонообменные мембраны (без щёлочи) для получения водорода и кислорода путём электролиза. Срок службы протонообменной мембраны до замены составляет 1000 часов. Проект работает 504 часа в год, и в процессе эксплуатации замена не требуется. Интеллектуальная дистилляционная установка в условиях вакуума и пониженного давления использует четырёхступенчатую систему дистилляционных колонн для противоточного теплообмена пар — жидкость, производя примерно 1,2 кг воды высокой ценности в месяц.
Самостоятельно разработанное экспериментальное оборудование, общий объём инвестиций 10 млн юаней
Основное экспериментальное оборудование проекта включает установку подготовки морской воды, установку термической связи, щелочную установку производства водорода, установку производства водорода с протонообменной мембраной и интеллектуальную дистилляционную установку, все из которых разработаны самостоятельно. Штат проекта составляет 10 человек, работа ведётся 504 часа в год, примерно 21 день, при круглосуточном графике в 3 смены по 8 часов в сутки.
Что касается основных сырьевых и вспомогательных материалов и энергопотребления, годовое потребление включает 2 м³ морской воды (рециркуляция), 24 м³ пресной воды, 0,01 т KOH, 50 000 кВт·ч электроэнергии, 10 м³ азота и 1 м³ чистой воды (собственного производства).
Прогрессивность данного проекта открывает новый путь для инженерного применения технологии совмещённого опреснения морской воды и электролизного производства водорода, а также обеспечивает экспериментальную поддержку для комплексного использования стратегических морских ресурсов.
