新型变压吸附提氢吸附剂设计

时间:2024年03月11日 来源:

任何一种吸附对于同一被吸附气体(吸附质) 来说,在吸附平衡情况下,温度越低,压力越高,吸附量越大。反之,温度越高,压力越低,则吸附量越小。因此,气体的吸附分离方法,通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程。如果压力不变,在常温或低温的情况下吸附,用高温解吸的方法,称为变温吸附(简称 TSA)。显然,变温吸附是通过改变温度来进行吸附和解吸的。变温吸附操作是在低温(常温)吸附等温线和高温吸附等温线之间的垂线进行,由于吸附剂的较大,热导率 ()较小,升温和降温都需要较长的时间,操作上比较麻烦,因此变温吸附主要用于含吸附质较少的气体净化方面。随着氢能源的不断发展和应用需求的增加,变压吸附提氢吸附剂的研究和开发将成为氢能源的重要研究方向之一。新型变压吸附提氢吸附剂设计

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目前氢气的生产主要来自于天然气制氢或者煤制氢,生产过程中会有二氧化碳产生,属于“灰氢”,而目前业界公认的发展方向是“绿氢”,即氢气生产过程中没有二氧化碳产生。当下绿氢主要的生产方式是电解水,通过电能提供能量,将水分子在电极上分解为氢气和氧气。电解水的主要生产设备是电解槽,按照电解质不同,可将电解槽分为3类,即碱性电解槽(AWE)、质子交换膜电解槽(PEM)、固体氧化物电解槽(SOEC)。目前碱性电解槽和质子交换膜电解槽已经工业化,而固体氧化物电解槽尚处于实验室阶段,还未商业化,所以无法对其制氢成本进行分析,下面主要对前两种电解槽的制氢成本进行量化分析。广西甲醇重整变压吸附提氢吸附剂变压吸附提氢吸附剂可以通过热解释放吸附的氢气。

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    吸附剂的再生流程对制氢纯度的影响整个过程的大致流程是:首先,将原料原料冲入吸附装置,并进行原料的吸附过程,这一过程占整个周期的大部分。其次,对装置进行4次的均压放压流程,一般来说均压的次数增加,可以提高回收更多可用气体,提高可用气体产率,并且在前几次均压,回收的有用气体提升较多,到后几次均压有用气体增加并不明显,因此对于均压的次数要进行合理的控制.充分吸收有用气体。紧接着要进行顺向放压流程和逆向放压流程,使气体向下一缓冲罐中流动,充分利用几个缓冲罐。然后,进行清洗以及冲压,清洗使缓冲塔得到再生利用的过程,为下个流程做准备,达到循环利用的目的,如果这个环节处理不好就会导致下次变压吸附工艺制取的氢不纯。在整个过程中,均压、清洗、吸附等多个步骤对制氢的纯度都会成很大影响。

    变压吸附制氮装置是利用变压吸附原理进行制氮的专业制氮设备,变压吸附制氮设备是利用碳分子作为吸附剂把空气中的氧气和氮气所在筛孔穴内的扩散速度变出差异从而将空气中的氧气、氮气分离开来,氧气分子比氮气分子扩散速度快,所以先于氮气扩散到碳分子吸附剂的孔穴内,未能扩散到碳分子吸附剂孔穴内的氮气作为产品输出。当下使用变压吸附原理制氮、氢、氧的专业设备已经非常普及,程控阀这个部件在这些专业设备中相当于设备的心脏是设备完成整个工艺流程实现正常运行、可靠工作的关键,由于变压吸附装置的特殊性,需要大量的程控阀频繁动作,程控阀需要拥有非常良好的密闭性能才能稳定安全的完成变压吸附装置的工艺过程,才可以实现装置的正常运行、可靠工作,因此,程控阀的操作指标和要求均较一般阀门高得多,除了应具有良好的密闭性能和快速的启闭速度外,还必须能在频繁动作下,长期经受压力波动,抗疲劳。变压吸附提氢技术不仅可以用于从气体混合物中分离氢气,还可以用于其他需要气体分离的应用领域。

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从变压吸附(PSA)工序来的氢气是含有少量氧气的粗氢气,纯度尚达不到要求,需净化。粗氢气首先进入常温脱氧塔,在其中装填的新型常温pd催化剂的催化下,氧和氢反应生成水,然后经冷却器冷却至常温,再进入由两个干燥塔、一个预干燥塔、一台分液罐、两台换热器等组成的等压TSA干燥系统。经干燥后的产品氢即可达到纯度99.999%、氧含量小于1ppm、低于-65°C的要求。等压TSA干燥系统的工艺过程如下脱氧后的氢气首先经流量调节回路分成两路。其中一路直接去干燥塔,其装填的干燥剂将氢气中的水分吸附下来,使氢气得以干燥。在一台干燥塔处于干燥的状态下,另一台干燥塔处于再生过程。变压吸附提氢技术的应用范围正在不断扩大,不仅用于工业生产,还应用于环保、医疗等领域。四川自热式变压吸附提氢吸附剂

变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的晶体结构来调节氢气的吸附性能。新型变压吸附提氢吸附剂设计

甲醇制氢可以用于硅钢生产线吗,它的优劣势?跟氨分解比起来,那种制氢方式更合适?甲醇制氢技术非常成熟,由于甲醇制氢的不断发展与氨分解的多项弊端展露如下:1.氨分解反应温度高,故反应器需要耐高温。又由于在氨分解反应区内同时存在着氨、氮、氢等气体,对反应器和换热器的材质要求较高。也使得所需的热量均需采用电加热方式。氨分解制氢电耗十分高,制氢成本也十分高昂。液氨的贮存、运输必须采用30KG以上的压力容器。液氨有毒性,甲醇制氢在钢铁行业的新前景,甲醇制氢较于氨分解制氢优势有三:制氢采用节能型工艺,制氢成本低;2.氢气属于清洁能源安全环保无毒。3.甲醇运输只需常压,甲醇制氢在钢铁行业的影响也日益增大。中国武钢硅钢厂、宅钢冷轧厂、晶龙集团、青拓集团等都是国内硅钢行业的。新型变压吸附提氢吸附剂设计

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