Process Analytics for Green Hydrogen Production: The Complete PAT Integration Guide
Der weltweite Übergang zu grünem Wasserstoff erfordert ein bisher unerreichtes Maß an Prozesseffizienz, Gasreinheit und Anlagensicherheit. Ob bei der elektrochemischen Wasserelektrolyse oder der thermochemischen Biomassevergasung – nur durch kontinuierliche Online-Messungen lassen sich die millionenschweren Brennstoffzellenstapel schützen und Wasserstoff in Brennstoffzellenqualität gewährleisten.
Als führender Entwickler von industriellen Gas- und Wasseranalysatoren bietet die MZD Analytik GmbH umfassende Messlösungen für die gesamte Prozesskette – vom Ausgangsmaterial bis zum Produkt und von der Prozesssicherheit bis zur Einhaltung von Umweltvorschriften.
Die 4 wichtigsten Verfahren zur Wasserstoffherstellung: Prozessspezifische Leitfäden
Zwar basieren die Analysegeräte auf denselben physikalischen Grundprinzipien, doch weist jede Produktionstechnologie ein einzigartiges chemisches Umfeld und spezifische technische Herausforderungen auf.
Klicken Sie auf die untenstehenden Leitfäden, um die genauen Messpunkte (MPs) und technischen Anforderungen für Ihren spezifischen Prozess zu erfahren:
1. Prozessanalytik bei der alkalischen Wasserelektrolyse (AEC)
Besondere Herausforderung: Beständigkeit gegenüber stark korrosiven KOH-Aerosolumgebungen und Umgang mit feuchten, gesättigten Wasserstoffgasströmen.
Schwerpunkt: Sicherheitsüberwachung des H₂/O₂-Übergangs und Regelung der Elektrolytkonzentration.
Weiterlesen: AEC Prozess Integrationsleitfaden
2. Prozessanalytik bei der Protonenaustauschmembran-Elektrolyse (PEM)
Besondere Herausforderung: Verhinderung einer irreversiblen Vergiftung des Edelmetallkatalysators und Handhabung des unter hohem Druck stehenden Ausgangsgases.
Schwerpunkt: Überprüfung der Qualität von ultrareinem Wasser im geschlossenen Kreislauf und der Spurenfeuchtigkeit (H₂O in ppm) unter hohem Druck.
Weiterlesen: PEM Prozess Integrationsleitfaden
3. Prozessanalytik bei der Anionenaustauschmembran-Elektrolyse (AEM)
Besondere Herausforderung: Umgang mit der Empfindlichkeit der Membran gegenüber Karbonatisierung sowie thermischem und chemischem Abbau.
Schwerpunkt: Überwachung des Eindringens von Kohlendioxid (CO₂) und Nachverfolgung von Spuren des Nebenprodukts Ammoniak (NH₃).
Weiterlesen: AEM Prozess Integrationsleitfaden
4. Prozessanalytik bei der Wasserstoffproduktion durch Biomassevergasung (BGH2)
Besondere Herausforderung: Aufbereitung von verunreinigtem Synthesegas, das komplexe, aus mehreren Komponenten bestehende brennbare Stoffe, Teere und korrosive saure Gase enthält.
Schwerpunkt: Optimierung der Synthesegaszusammensetzung in Echtzeit und Überwachung des Wirkungsgrads der Gaswäscher.
Weiterlesen Leitfaden zur Integration der Biomassevergasung
Einheitliche Messplattform für grünen Wasserstoff
Durch die Entkopplung der prozesstechnischen Herausforderungen von der zugrunde liegenden Sensortechnologie bietet MZD Analytik eine hochgradig standardisierte, wartungsarme Hardwareplattform. Dieser einheitliche Ansatz reduziert den Ersatzteilbestand und vereinfacht die Schulung des Bedienpersonals an großen Industriestandorten.
Unser Kernportfolio im Bereich der Analytik umfasst:
I. Analysegeräte für Gasreinheit und Prozesssicherheit
Wärmeleitfähigkeitsdetektoren (TCD): Optimiert mit der MZD VaporSense™-Technologie zur aktiven Wasserdampfkompensation, wodurch die direkte Messung der H₂-Rohreinheit in feuchten Prozessströmen ohne Messdrift ermöglicht wird.
Analysator für hochreinen Wasserstoff: Ein spezielles, hochsensibles Produkt aus unserem Innovationsprogramm, das den Bereich von 99,5 bis 100 Vol.-% abdeckt und eine kostengünstige Alternative zur Online-Gaschromatographie (GC) darstellt.
Optischer Sauerstoffanalysator: Einsatz modernster Fluoreszenzlöschungstechnologie in Verbindung mit der MZD BaroSense™-Technologie für eine wartungsfreie, lebensdauerkompensierte Crossover-Sicherheitsüberwachung.
II. Messgeräte für Spurenverunreinigungen und Feuchtigkeit
P2O5 elektrolytisch Spurenfeuchtigkeitsanalysator: Liefert absolut genaue, driftfreie Taupunktmessungen auf Basis des Faraday’schen Gesetzes – selbst in Hochdruck-Wasserstoffleitungen.
Galvanischer Sauerstoffanalysator: mit MZD BaroSense™-Technologie, die nach der Reinigung Sauerstoffkonzentrationen von 0 bis 10 ppm nachweisen kann.
TDLAS-Laser-Ammoniak (NH₃)-Analysator: Einsatz der berührungslosen, abstimmbaren Diodenlaserspektroskopie zur Echtzeit-Überwachung des Membranabbaus.
NDIR Analysator & Ultraviolet (UV) Analysator: Zur kontinuierlichen, störungsfreien Überwachung von CO₂, CO, CH₄, H₂S und SO₂ in Vergasungs- und Karbonatisierungsschutzkreisläufen.
III. Messgeräte für die Prozesswasserqualität
4-Elektroden-Leitfähigkeitsmessgerät: Entwickelt, um das gesamte Spektrum von der Überwachung von Reinstwasser bis hin zur Kontrolle hochkonzentrierter KOH-Elektrolyte abzudecken.
Porenfreier Festkörper pH/ORP Analysator: Vermeidung von Verschmutzungen an Referenzanschlüssen in Wasserkreisläufen mit aggressiven Medien, hohem Salzgehalt oder geringer Leitfähigkeit.
Kontakt
Für ausführliche technische Unterlagen, einschließlich Layouts der Prozessinstrumentierung und anwendungsspezifischer Messempfehlungen, wenden Sie sich bitte an: sales@mzdd.de.