Wasserstofftrocknung im Labor nach einem PEM-Elektrolyseur
Ein Forschungszentrum wollte feuchten Wasserstoff aus einem Labor-PEM-Elektrolyseur mit wenigen Litern pro Minute trocknen. Wir haben zuerst die Wasserfracht abgeschätzt und dann eine Trocknungsstrecke darum aufgebaut.
Ausgangslage
Ein Forschungsteam betreibt einen kleinen PEM-Elektrolyseur im Labor. Der Wasserstoff verlässt den Stack wassergesättigt und muss getrocknet werden, bevor er das nachgeschaltete Experiment erreicht.
Aufgabe
Ermitteln, wie viel Wasser abzuscheiden ist, ein geeignetes Adsorbens wählen und die Trocknungsstufe vor flüssigem Wasser sowie das Experiment vor Trockenmittelstaub schützen.
So haben wir ausgelegt
- 1
Wasserfracht abschätzen
Gesättigter Wasserstoff bei 25 °C enthält etwa 3,1 Vol.-% Wasser: rund 1,4 g/h bei 1 L/min und 10 g/h bei 7 L/min (Schätzung). Eine Vorkühlung auf 5 °C senkt das auf etwa 2,8 g/h bei 7 L/min.
- 2
Adsorbens auslegen
Molekularsieb nimmt etwa 15–20 % seines Eigengewichts an Wasser auf (Richtwert). Das Nachfüll- bzw. Wechselintervall ergibt sich direkt aus der Wasserfracht.
- 3
Medium wählen
RF-AC-25064-4A ist mit Molekularsieb 4A vorgefüllt. Molekularsieb 3A gibt es nur als loses Nachfüllmedium.
- 4
Strecke aufbauen
Abscheidetopf RF-H-122-CP für Wasserschwalle → Koaleszer RF-H-122 mit RF-C-12057-HE → Adsorptionsstufe (Auslegung auf Anfrage) → Staubfilter RF-H-126 mit RF-P-12057-HE.
Empfohlene Konfiguration
Kartusche, vorgefüllt mit Molekularsieb 4A; Adsorbergehäuse nach Auslegung auf Anfrage.
Produktdetails
Grenzen & offene Punkte
- Die Wasserfrachten sind Schätzwerte für gesättigtes Gas; der Adsorber wird auf Anfrage mit den realen Betriebsdaten ausgelegt.
- Die Regeneration von Molekularsieb (ca. 175–315 °C mit trockenem Spülgas) erfolgt extern, nicht in den Filtergehäusen.
- Ohne Auslegung auf Basis der realen Daten gibt es keine Taupunktzusage.
Ergebnis
Eine transparente Wasserbilanz und eine modulare Trocknungsstrecke, mit der das Labor starten und die es erweitern kann – mit Nachfüllmedium statt Einwegtrocknern.
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