Anlagen zur Verflüssigung von Wasserstoff

Linde Kryotechnik hat jahrzehntelange Erfahrung im Fachgebiet der Wasserstoff-Verflüssigung. Die Leistungen der konzipierten Anlagen beginnen bei 150 Litern pro Stunde und reichen bis über 20'000 Liter Wasserstoff pro Stunde.

Die meisten der gebauten Anlagen sind schlüsselfertige Anlagen, die zu einem Festpreis hergestellt wurden. Diese dabei gewonnenen Erfahrungen stellen die Basis dar für eine bewährte Reihe von Anlagengrössen. Schlüsselkomponenten sind beispielsweise Aluminium-Plattenwärmetauscher oder gasgelagerte Expansionsturbinen, die in unseren eigenen Produktionsstätten entwickelt und komplettiert werden.

Anlagengrössen

Im unteren Bereich zwischen 150 und 1000 l/h liefert ein geschlossener Helium-Kreislauf die erforderliche Kälteleistung zur Abkühlung des Wasserstoffs. Der Wasserstoff wird als reines Gas bei ca. 20 bar in die vakuumisolierte Coldbox eingespeist und, am Ende der Abkühlung, nach leichter Unterkühlung, durch ein Joule-Thomson-Ventil in den Flüssig-Tank expandiert und dabei verflüssigt. Der Helium-Kältekreis und die Wasserstoff-Verflüssigung sind dabei vollständig getrennt. Die Hauptkomponenten der Anlagen bestehen aus dem Helium-Kompressor mit Ölentfernung, der Coldbox mit den Wärmetauschern und der Helium-Gaslager-Expansionsturbinen, dem Flüssig-Wasserstoff-Lagertank und einer Abfülleinrichtung für Container und Transportbehälter.

Oberhalb einer Verflüssigungsleistung von 1000 Liter pro Stunde wird die Kälteleistung zur Abkühlung und Ortho-Para-Umwandlung des Wasserstoffs durch einen Wasserstoff-Claude-Prozess erzeugt d.h. hier kann am kalten Ende des Prozesses eine Zusammenführung von H2-Feedgas mit dem H2 des Kälteprozesses stattfinden.

Für diesen Prozess werden folgende Hauptkomponenten eingesetzt:

  • Kolbenkompressoren
  • Gasgelagerte Expansionsturbinen
  • Verflüssiger-Coldbox
  • Flüssig-Stickstoff Vorkühlung

Für grössere Anlagen kann es von Vorteil sein, separate Coldboxen zur Abkühlung des Wasserstoffs von Umgebungstemperatur auf 80 K und von 80 K auf 20 K zu konzipieren.

Weitere Anlagekomponenten wie beispielsweise

  • Reinigungsanlagen
  • Rohgaskompressoren
  • Speichertanks und Abfülleinrichtungen

werden von Linde Kryotechnik konzipiert, geliefert und montiert.