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慧正資訊：特殊化學品公司朗盛在其Lewatit UltraPure系列中開發出了可用于PEM電解（質子交換膜電解）水處理的特殊離子交換樹脂牌號。該工藝可將可再生能源產生的電能轉化為氫氣，被認為是可持續生產這種珍貴氣體的有效方法。通過這種方式，可以更好地補償風能和太陽能的不穩定性。
專家認為，在向氫能經濟過渡的過程中，PEM 電解將發揮重要作用。與堿性電解法相比，PEM 電解法的電流密度高，可以在較小的系統中生產氫氣。另一個優勢是：加氫站可以直接連接到高壓出口。
目前，該工藝已經發展得非常成熟，可以實現兆瓦級的高效生產。這就要求對工藝用水進行持續凈化。朗盛推薦其Lewatit UltraPure 1242 MD（強堿陰離子交換樹脂，SBA）、Lewatit UltraPure 1212 MD（強酸陽離子交換樹脂，SAC）和Lewatit UltraPure 1295 MD離子交換樹脂，這些樹脂針對該應用進行了優化，以確保低TOC（總有機碳）排放。
朗盛液體凈化技術（LPT）業務部門正在與知名氣體生產商洽談，以制定PEM電解廠高效水處理標準。LPT技術市場經理Hans-Juergen Wedemeyer解釋說： "我們的技術專長與高性能離子交換樹脂相結合，為系統的水凈化過程提供了支持。初步應用測試結果可模擬工廠條件，并優化使用最先進的Lewatit UltraPure離子交換樹脂。朗盛因此為可持續的、氣候友好型能源供應提供了支持”。
PEM 電解將綠色電力轉化為氫氣
在 PEM 電解過程中，質子交換膜（PEM）被用來將水分解成氫（H2）和氧（O2）。如果這一過程所需的電力來自可再生能源，則可實現極低的二氧化碳排放量。PEM 技術采用多個水回路。此外，還不斷引入清潔水源，以補償制氫過程中的水損失。
用于凈化 PEM 電解系統工藝用水的三級拋光裝置。陰離子交換模塊（SBA 過濾器，Lewatit UltraPure 1242 MD SBA）、陽離子交換模塊（SAC 過濾器，Lewatit UltraPure 1212 MD SAC）和混床（Lewatit UltraPure 1295 MD）。
需要高純度水
由于礦物質和其他雜質會在很短的時間內嚴重損壞膜，因此脫鹽水被用作工藝用水。例如，在 100 兆瓦 PEM 系統中，每小時大約需要循環 6,000 到 7,000 立方米的工藝用水，因此需要進行適當的處理。
在加工過程中，工作溫度在 50 至 70 °C 之間。這會從系統組件中釋放出金屬和有機雜質。為了實現穩定的氫氣生產和 PEM 系統的經濟使用壽命，必須不斷將這些雜質降至最低。朗盛利用Lewatit UltraPure樹脂結合紫外線設計了一種特殊的工藝水處理方法。
Lewatit UP（超純水）離子交換樹脂用于在使用 PEM 電解法制氫過程中持續凈化水流。
離子交換器持續凈化水回路
為了穩定水循環質量，約占總水量3%至6%的部分流量將在拋光裝置中持續凈化。朗盛建議在上游使用紫外線燈氧化有機物（TOC），然后結合使用陰陽離子交換樹脂和拋光過濾器。
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