Polymer Electrolyte Membrane (PEM) เทคโนโลยีล่าสุด ที่ใช้ใน Hydr ogen Generator

INAXES-logo Clear 1.png

NEWSLETTER

September 5, 2017

Polymer Electrolyte Membrane (PEM) เทคโนโลยีล่าสุด ที่ใช้ใน Hydrogen Generator

PEM Technology คืออะไร ?

PEM: Polymer Electrolyte Membrane หรือ Proton Exchange Membrane เป็นเทคโนโลยีที่ใช้เป็นเซลล์เชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้า เพื่อนำมาประยุกต์ใช้ในยานพาหนะหรือตามสถานที่ต่างๆ จุดเด่นของ PEM คือ สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิและความดันต่ำ การทำงานของเซลล์ชนิดนี้ จะผลิตกระแสไฟฟ้าจากปฏิกิริยา Redox โดยใช้ตัวเร่งปฏิริยาที่ขั้วแอโนด ทำให้อากาศที่ผ่านเข้ามา แตกตัวเป็นโปรตอน (H+) และอิเล็คตรอน (e-) เมื่อผ่านอากาศที่แตกตัวแล้วเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์ (electrolyte) ซึ่งเป็นพอลิเมอร์แข็งที่มีคุณสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่าน จะมีแค่โปรตอนเท่านั้นที่สามารถผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปได้ ส่วนอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ออกจากขั้วแอโนดไปยังขั้วแคโทด จะครบวงจรและเกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น

การนำ PEM technology มาใช้ในกระบวนการผลิตแก๊สไฮโดรเจน

เนื่องจาก Polymer Electrolyte Membrane (PEM) มีคุณสมบัติเป็นเยื่อเลือกผ่านที่มีความสามารถสูงในการแยกโปรตอน (H+) ออกจากอิเล็คตรอน (e-) ได้ดีมาก จึงได้มีการนำเทคโนโลยีนี้ มาใช้ในกระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ จึงทำให้ได้แก๊สไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง และสามารถนำมาใช้ในงานวิเคราะห์ต่างๆ เช่น ใช้ในการวิเคราะห์ตัวอย่างด้วย Flame Ionization Detector (FID), ใช้เป็น carrier gas สำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่างด้วยเครื่อง gas chromatography (GC, GC-MS), การทำ collision cell สำหรับการวิเคราะห์ตัวอย่างด้วยเครื่อง ICP-MS เป็นต้น และที่สำคัญ PEM technology จะไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมจากการใช้งานอีกด้วย

NfHbmgjUZDp8ddLyBuRinR2dLN90SUIsYecR_7Pe75g8iXZoKiwqy6Se35AYG4UGu76EjGlMMNAMF0zZdbF04XDQEMJO__6gdgO6wWIpfa6df22ky7wS-2eloyNHZX-fW50dsctM

ภาพแสดงกระบวนการผลิตแก๊สไฮโดรเจนของ PEM Technology

Hydrogen Generator ของ INAXES

บริษัท อินแอกเซส จำกัด เป็นตัวแทนจำหน่ายเครื่อง Hydrogen Generator แบรนด์ VICI DBS จากประเทศอิตาลี ที่ได้รับรองมาตรฐาน CE, CSA, FCC การผลิต Hydrogen Generator ทุกรุ่นได้นำเทคโนโลยี PEM มาใช้ในกระบวนการผลิตแก๊สไฮโดรเจนประสิทธิภาพสูง สามารถผลิตแก๊สที่มีความบริสุทธิ์ได้มากถึง 99.99996% ผลิตได้ตั้งแต่ 100 ไปจนถึง 1,000 ml/min แก๊สไฮโดรเจนที่ผลิตได้นั้นสามารถนำมาใช้ในงานวิเคราะห์สำหรับเครื่อง GC-FID, GC-NPD, GC-TCD, GC-MS, carrier gas, ICP-MS, small fuel-cell cylider refills มีระบบ leak detector, water level & quality sensor, earthquake/shock sensor นอกจากนี้ Hydrogen Generator ของ VICI DBS ยังสามารถใช้งานแบบ cascading mode เชื่อมต่อเครื่องในการใช้งานได้ครั้งละมากถึง 32 ตัวอีกด้วย

ewgB8RIZnabcD5Vr5ylHbYPovIInKv2hSMrK5byvpiZCcJ6kVRUCcBMzeyXxeXF1b5eOnt3qy0SrtrvzRTUOzvuXXUH_ZY0IU8lNqOWVdWStS_ovbR_A0Fqxow0YlJihwuFdBB6r

เรียบเรียงข้อมูลโดย : สุขศิริ พรหมพันธ์ชัย

หากทางสนใจโปรดติดต่อ

INAXES Co., Ltd.

Tax ID : 0105552009290

32/81 Moo.8 Nuanchan Road, Klongkoom, Bungkoom, Bangkok 10230 Thailand

Tel: +66 2 946 3928 to 9

Fax: +66 2 946 3927

E-Mail: sales@inaxes-corp.com

URL : http://www.inaxes-corp.com/

Advertisements

ข้อควรพิจารณาในการเลือก Hydrogen Generator

ปัจจุบัน Hydrogen Generator นั้นกำลังได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับผู้ที่ใช้ GC เนื่องด้วยประเด็นด้านความปลอดภัยและความสดวกในการใช้งาน ดังนั้นการเลือก Generator ที่เหมาะสมกับการใช้งาน จึงเป็นสิ่งสำคัญ เพราะต้องเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า และสามารถใช้ได้กับการใช้งานในอนาคต บทความนี้จึงขอเสนอแนวทางและปัจใจ ในการเลือก Hydrogen Generator เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานมากที่สุด

Purity

เรื่องของ Purity นั้นนับได้ว่าเป็นเรื่องที่กล่าวถึงค่อนข้างมาก ซึ่งตรงนี้ผมขอตั้ังข้อสังเกตให้ดีครับ เพราะรายละเอียดบางอย่างอาจไม่ชัดเจนกับผู้ซื้อ เพราะแท้ที่จริงแล้ว ความต้องการของ GC นั้นโดยมาจะอยู่ที่ 99.999% (5) เท่านั้น ซึ่งในขณะนี้ผู้ผลิตทุกรายต่างก็แจ้งว่า ของตนล้วนแล้วแต่ มีความบริสุทธ์สุงกว่าทั้งสิ้น ทั้งนี้เราต้องพิจารณาให้ละเอียดโดยมีตัวอย่างดังนี้

ยี่ห้อ A

Parker Spec

มีการระบุคุณสมบัติดังนี้

  • Purity > 99.99999% (7)
  • Moisture (H2O) < 1ppm
  • Oxygen < 0.1 ppm

 ยี่ห้อ B

LNI Schmidlin Spec

Purity > 99.99999% (6)

Hydrocarbon < 0.1 ppm

เมื่อเปรียบเทียบอย่างละเอียดแล้วเราจะพบว่า คุณสมบัติของ ยี่ห้อ A มีความขัดแย้งกันอยู่ เพราะ ถ้า ระบุ Moisture < 1ppm Purity และ Oxygen < 0.1 ppm  เมื่อรวมกันแล้วจะได้ Total Impurity > 1.1 ppm ซึ่งหมายความว่า จะทำได้สูงสุดได้น้อยกว่า 99.9999% (6)

ในขณะที่ ยี่ห้อ B ระบุ Total Impurity โดยรวมจะไม่้เกิน 1ppm ตรงนี้ผมขอให้พิจารณาให้ถี่ถ้วนอีกทีครับ ซึ่งถ้าพิจารณาละเอียดแล้วจะพบว่า ยี่ห้อ B กลับให้ Purity ที่สูงกว่าเพราะ ยี่ห้อ A ไม่เอา H2O มา เป็น Impurity แต่ของ ยี่ห้อ B ได้รวมเข้าไปด้วย ซึ่งผู้ซื้อควรระวังแพราะเป็นการให้ข้อมูลที่มีความคลาดเคลื่อน

ในส่วนของ Oxygen ในทางเคมีเราทราบดีว่า้ในสภาพบรรยากาศที่เป็น Hydrogen Rich ปริมาณ Oxygen เกือบทัังหมดจะถูกเปลี่ยนให้เป็น H2O แต่ทั้งทั้งก็อาจจะเกิดปฏิกริยาย้อนกลับได้ แต่น้อยมากๆ ดังนั้น Oxygen ที่ยังเหลืออยู่จะมีเหลือน้อยมากจนแทบไม่สามารถวัดได้ครับ

ทั้งนี้ Impurity ที่สำคัญอีกตัวหนึ่งคือ Hydrocarbon เพราะเป็นตัวสำคัญที่ก่อให้เกิด Noise ในการวิเคราะห์ของ GC ทั้งนี้การมีที่รับประกัน Hydrocarbon Content ว่า < 0.1ppm จึงถือเป็นประโยชน์สำคัญที่ทางผู้ใช้ GC จะได้รับ

Supply Pressure
ในด้านของ Hydrogen Pressure ที่ต้อง Supply เข้าระบบ ถ้าผู้ใช้ GC มีความต้องการที่จะเปลี่ยน Carrier Gas มาเป็น Hydrogen ก็ต้องดูเรื่องของ Pressure ด้วยครับ เพราะ Application ของ GC ในอณาคตมีแนวโน้มที่จะใช้ Flash GC โดยต้องการ Pressure ของ Hydrogen ที่มากกว่าหรือเท่ากับ 150 PSI ทั้งนี้ให้สังเกตุจาก EPC ของ GC เราครับว่าเป็นรุ่นไหน ในปัจจุบัน ผู้ผลิต GC เช่น Agilent โดยมากก็ให้ EPC เป็นรุ่น 150PSI มากับหลาย Application โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานด้าน Petrochemical ถ้าเครื่อง Hydrogen Generator ของเราไม่สามารถผลิต Pressure ได้ถึง 150 PSI ก็เท่ากับว่าเราตัดโอกาศ การให้ Generator ตัวนี้กับ Application อื่นๆ ในอนาคต ตรงนี้ ผู้ใช้ GC ต้องพิจารณาอีกทีว่า Criteria ที่เราได้ประเมินไปแล้วครอบคลุมทุกประเด็นหรือยัง ไม่เช่นนั้นจะเป็นการลงทุนที่อาจได้ไม่คุ้มเสียก็ได้

ยี่ห้อ A

Parker Spec 02

ยี่ห้อ B

LNI Spec 02

Safety

ในเรื่องของ Safety ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน และเป็นสาเหตุหลักที่เราเลือกใช้ Generator เราควรเลือก ยี่ห้อที่ติดตั้งระบบ Active Safety เป็นมาตรฐาน โดยควรมีระบบตรวจสอบรอยรั่วของ ท่อ gas ระบบภายในทั้งหมด, และ จะตัดการทำงานเมื่อสายส่ง H2 เกิดหลุดไม่ว่าในกรณีใดๆ ทั้งนี้ปริมาณของ Hydrogen

LNI Schmidlin Spec 03

User Friendly

การใช้งานของ Hydrogen Generator นั้นควรต้องง่ายกับผู้ใช้เช่นกัน ที่สำคัญ ควรต้องมีระบบ เตือน เช่น เรื่องของระดับนน้ำที่อยู่ใน tank และ คุณภาพของน้ำที่อยู่ในถัง ในเรื่องของระดับน้ำ เราควรเลือกรุ่นที่มีระบบเตือนก่อนตัด (Pre-Alarm) เพราะ การที่ที่ Generator ตัดการทำงานเมื่อน้ำหมดโดยไม่มีการเตือนก่อนนั้น จะทำให้การทำงานของ GC ที่ต่อพ่วงอยู่ทั้งหมดหยุดลงทันที ทำให้เสียเวลาที่ต้อง purge ส่วนที่ยังค้างใน column อยู่ และ run application ใหม่

LNI Schmidlin Spec 04.png

ส่วนเรื่องอื่นๆ ที่ควรนำมาพิจารณาร่วมก็คือ User Interface ในปัจจุบัน ระบบ Touch Screen และ Dot Matrix Display จะสามารถให้ข้อมูลผู้ใช้ได้ทุกแง่มุมของการทำงานละสภาพเครื่องอย่างละเอียด ซึ่งตรงนี้นับได้ว่าเป็นสิ่งทำให้การใช้งานสดวกสบายมากขึ้นมาก อีกทั้งสามารถวิเคราห์หาสาเหตุได้อย่างรวดเร็วในกรณีที่เกิดปัญหา

กล่าวโดยสรุป การเลือกซื้อ Hydrogen Generator นั้นเป็นการตัดสินใจที่คุ้มค้าในระยะยาว ซึ่งทั้งนี้ก็ขอให้ทุกคนพิจารณาปัจจัยต่างๆให้ครบ เพื่อจะได้ตัดสินใจไม่ผิดพลาดครับ

http://www.inaxes-corp.com/