Filtration pour hydrogène et électrolyse
Protection des stacks d'électrolyseurs, des systèmes de séchage et des installations en aval contre les aérosols de KOH, les particules et l'humidité — pour les plateformes d'électrolyse alcaline, PEM et AEM de 10 kW à 100 MW.
The Challenge
L'électrolyse de l'eau produit des flux gazeux d'hydrogène et d'oxygène qui sont loin d'être purs. Les électrolyseurs alcalins avec électrolyte KOH génèrent un transfert d'aérosol corrosif dans les conduites de gaz hydrogène et oxygène. Même les systèmes PEM utilisant des membranes polymères solides produisent des flux gazeux saturés en vapeur d'eau avec des particules fines issues de la dégradation de la membrane.
Sans filtration, ces contaminants corrodent les tuyauteries en aval, empoisonnent les étages de purification catalytique, endommagent les lits de dessiccants dans les sécheurs, encrassent les vannes de compresseurs et compromettent les spécifications de pureté pour les applications piles à combustible, industrielles et d'injection réseau. L'aérosol de KOH est particulièrement agressif — il attaque les matériaux de joints standards, se dépose sur les capteurs d'instruments et provoque une dégradation rapide de tout composant non résistant.
Le défi de filtration est amplifié par les fluctuations de pression (1–30 bar selon la conception du stack), la présence d'hydrogène (équipement certifié ATEX sans génération d'étincelles requis) et la nécessité de matériaux compatibles oxygène côté O₂, où toute contamination hydrocarbonée présente un risque d'inflammation.
Our Solution
R+F FilterElements fournit un concept complet de purification de gaz multi-étages pour les conduites d'hydrogène et d'oxygène des systèmes d'électrolyse de l'eau. Notre approche combine débrouillardage, coalescence et séparation membranaire pour délivrer une pureté de gaz adaptée aux piles à combustible PEM, à l'injection pipeline ou à l'usage industriel — en utilisant des corps en acier inoxydable 316L éprouvés, dimensionnés pour les pressions de fonctionnement des stacks d'électrolyseurs modernes.
Chaque composant est sélectionné pour sa résistance chimique à l'électrolyte KOH (avec joints Kalrez® ou PTFE si nécessaire), sa compatibilité oxygène côté O₂ et sa conformité ATEX pour le fonctionnement hydrogène. Des systèmes pilotes compacts aux installations de production multi-mégawatts, l'architecture de filtration se dimensionne par mise en parallèle de trains de corps sans reconception du concept.
Élimination des aérosols de KOH
Débrouillardage et coalescence multi-étages élimine l'aérosol corrosif d'hydroxyde de potassium des flux gazeux d'électrolyseurs alcalins et protège toutes les installations en aval.
Séchage de l'hydrogène
Les séparateurs à membrane (série GMS) réduisent la teneur en humidité à des points de rosée inférieurs à −40 °C et protègent les lits de dessiccants tout en satisfaisant les spécifications pipeline ou pile à combustible.
Matériaux compatibles oxygène
Tous les composants côté O₂ utilisent des corps nettoyés oxygène avec joints EPDM-O₂ ou Kalrez — aucun lubrifiant hydrocarbure ou polymère incompatible.
Architecture évolutive
Le même concept de filtration fonctionne des stacks pilotes de 10 kW aux installations de production de 100 MW — dimensionnement par mise en parallèle, non par reconception.
Certifié ATEX pour fonctionnement H₂
Tous les corps et éléments approuvés pour l'utilisation dans des atmosphères hydrogène potentiellement explosives conformément à la directive ATEX 2014/34/UE.
Éprouvé en alcalin, PEM & AEM
Concepts de filtration testés sur le terrain pour les trois principales technologies d'électrolyse, adaptés au profil de contamination spécifique de chaque plateforme.
Système type de purification de gaz d'électrolyseur
Un train complet de purification d'hydrogène de la sortie du stack d'électrolyseur à la spécification pipeline ou pile à combustible. La même approche étagée s'applique à la conduite d'oxygène avec des matériaux compatibles oxygène de bout en bout.
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Étage 1 — Débrouillardeur/laveur : Séparation de l'aérosol de KOH et de l'électrolyte entraîné au moyen du débrouillardeur RF-DM avec lavage à l'eau DI. Réduit la charge corrosive de >95 % avant que le gaz n'entre dans les étages de purification ultérieurs.
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Étage 2 — Filtre coalesceur : Polissage des aérosols fins au moyen du corps RF-H-132 avec éléments coalesceurs RF-C-25064-ME (0,01 µm, efficacité 99,99 %). Élimine le brouillard résiduel de KOH et les particules submicroniques pour protéger les sécheurs et compresseurs en aval.
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Étage 3 — Séparateur à membrane : Modules à membrane à fibres creuses RF-M-GMS pour déshydratation du gaz. Réduit la teneur en humidité de saturé à des points de rosée de −20 °C à −40 °C sans chaleur ni pièces mobiles.
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Étage 4 — Filtre à particules final : Élément à particules RF-P comme étage de polissage avant que le gaz n'entre dans les compresseurs, stockages ou piles à combustible. Capture toute particule provenant des étages en amont.
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Surveillance : Surveillance de la pression différentielle sur chaque étage pour changement d'élément prédictif. Analyseurs d'humidité après le séparateur à membrane vérifient la performance de séchage.
Produits recommandés
Découvrez les produits de filtration les plus fréquemment spécifiés pour cette application.
Industries desservies
Électrolyse alcaline
Élimination d'aérosol de KOH, séchage et purification de gaz pour stacks d'électrolyseurs alcalins atmosphériques et pressurisés jusqu'à 30 bar.
Électrolyse PEM
Élimination de transfert d'eau déionisée, séparation de particules de membrane et séchage de gaz pour systèmes à membrane échangeuse de protons.
Électrolyse AEM
Gestion d'aérosol de KOH dilué et conditionnement de gaz pour électrolyseurs à membrane échangeuse d'anions — la technologie d'électrolyse la plus récente.
Power-to-Gas / Injection réseau
Purification finale aux spécifications pipeline (par ex. DVGW G 260/G 262) pour l'injection d'hydrogène dans les réseaux de gaz naturel.
Stations hydrogène (HRS)
Filtration pré-compression pour assurer la pureté hydrogène ISO 14687 pour les stations de ravitaillement de véhicules à pile à combustible.
Utilisateurs industriels d'hydrogène
Verre flotté, semi-conducteurs, hydrogénation et procédés métallurgiques nécessitant un gaz d'alimentation hydrogène haute pureté.
Ammoniac vert & e-fuels
Purification d'hydrogène avant synthèse Haber-Bosch, production de méthanol et procédés e-fuel Fischer-Tropsch.
Applications oxygène
Oxygène médical, génération d'ozone et alimentation oxygène industrielle — toutes nécessitent des matériaux de filtration compatibles oxygène de bout en bout.
Dépannage
Problèmes courants que nous résolvons
Besoin d'une recommandation spécifique à votre application ?
Nos ingénieurs recommandent la configuration de filtration optimale pour vos conditions de procédé spécifiques, débits et profils de contaminants.