变压吸附简称 PSA,是对气体混合物进行提纯的工艺过程。该工艺是以多孔性固体物质(吸附剂)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,在两种压力状态直接工作的可逆的物理吸附过程。它是根据混合气体中杂质组分在高压下具有较大的吸附能力,在低压下又有较小的吸附能力,而理想组分 H2 无论在高压下还是在低压下都具有较小的吸附能力的原理。在高压下,增加杂质分压以便将其尽量多的吸附于吸附剂上,从而达到高的产品纯度:吸附剂的解析或再生在低压下进行,尽量减少吸附剂上杂质的残余量,以便在下个循环再次吸附杂质。吸附剂是变压吸附提氢技术的关键,其性能直接影响到氢气的纯度和产率。耐高温变压吸附提氢吸附剂设备
在变压吸附气体分离装置常用的几种吸附剂中,活性氧化铝类属于对水有强亲和力的固体,一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备,主要用于气体的干燥。硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅,它是胶态二氧化硅球形粒子的刚性连续网络,一般是由硅酸钠溶液和无机酸混合来制备的,硅胶不仅对水有极强的亲和力,而且对烃类和CO,等组分也有较强的吸附能力。活性炭类吸附剂的特点是:其表面所具有的氧化物基团和无机物杂质使表面性质表现为弱极性或无极性,加上活性炭所具有的特别大的内表面积,使得活性炭成为一种能大量吸附多种弱极性和非极性有机分子的广谱耐水型吸附剂。沸石分子筛类吸附剂是一种含碱土元素的结晶态偏硅铝酸盐,属于强极性吸附剂,有着非常一致的孔径结构和极强的吸附选择性,对CO、CH4、N2、Ar、02等均具有较高的吸附能力。 宁夏变压吸附提氢吸附剂生产厂家变压吸附提氢吸附剂可以通过调节压力实现氢气的选择性吸附。
相比于碱性电解槽,PEM电解槽由于设备成本过高,制氢成本相对较高,但随着氢能行业的发展,氢气需求的增加,以及技术的进步,会带来PEM电解槽成本的下降,叠加可再生能源电力成本的下降和产氢数量的增加,PEM电解槽制氢成本会低于碱性电解槽。如果考虑用地面积,即土地成本,PEM电解槽更加紧凑,同等规模下PEM占地面积几乎为碱性装置的一半,在土地昂贵的地区PEM电解槽优势更加明显,结合其效率高、能耗少、响应快、负载高等优势,PEM电解槽将是未来电解制氢的主流方向
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。 采用变压吸附技术可以有效地控制吸附剂的吸附/解吸过程,从而实现高效的氢气储存和释放。
变压吸附煤气制氢工艺:制气原理煤气制氢变压吸附(PSA)技术是利用吸附剂表面对于气体分子的物理吸附作用,吸附剂在等压下容易吸附高沸点组分,不易吸附低沸点组分。当压力增大时,吸附能力增加。煤气在经过吸附剂时,相对于氢气沸点较高的其他气体组分被选择地吸附在吸附剂上,而氢气则通过吸附剂,达到氢气与其他气体组分分离的目的。然后在减压升温的条件下,吸附剂上的其他气体组分脱离实现吸附剂的再生焦炉煤气是制氢的主要原料,温度40C压力5~15kPa,焦炉煤气中 CH以后的组分是沸点较高的组分,与吸附剂结合吸附性较强。采用变温解析先除掉这些组分,再进行变压吸附除掉其他气体组分,以制得较高纯度的氢气。变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的孔径大小来调节氢气的吸附量。耐高温变压吸附提氢吸附剂设备
随着技术的不断进步和应用领域的拓展,变压吸附提氢技术将为未来的可持续发展做出重要贡献。耐高温变压吸附提氢吸附剂设备
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。耐高温变压吸附提氢吸附剂设备