电解水制氢是理想的绿氢制取技术,其中碱性电解水制氢技术发展**为成熟。相较于其他制氢方式,电解水制氢具有绿色环保、生产灵活、产氢纯度高等特点,是一种理想的绿氢制取技术。不同电解水制氢技术特性]碱性电解水制氢技术(ALK)是早商业化的电解水技术之一。它使用氢氧化钾溶液作为电解质,并采用多孔膜作为隔膜,以及非贵金属镍基催化剂。这种技术的比较大优势在于其技术成熟度高和成本较低,已经广泛应用于工业生产。然而,碱性电解水技术也存在一些局限性,如工作电流密度较小、设备体积较大、维护成本较高等。特别是其功率调节速度慢、调节范围较窄,这限制了它与风电、光伏等波动性电源的匹配能力。.在变压吸附过程中,吸附剂的再生和循环使用也是非常重要的.江苏新型变压吸附提氢吸附剂
变压吸附有如下特点;产品纯度高;一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济;设备简单,操作、维护简便;连续循环操作,可完全达到自动化。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,由于吸附剂的比热容较大,热导率(导热系数)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。如果温度不变,在加压的情况下吸附,用减压(抽真空)或常压解吸的方法,称为变压吸附。可见,变压吸附是通过改变压力来吸附和解吸的。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。江苏新型变压吸附提氢吸附剂新型吸附剂材料展现出更强的耐温、耐压性能。
中国氢能协会对“绿氢”作出了初步定义,“绿氢”是指通过可再生能源电解水制氢而得到的氢气,它是一种清洁能源,与传统的灰氢(通过化石燃料,煤炭、石油、天然气等,燃烧产生的氢气)有着明显的区别,“绿氢”的生产过程中使用的电力必须来自于可再生能源,如太阳能、风能、水能等。2020年12月29日,中国氢能联盟提出《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价》,当中指出在单位氢气碳排放量方面,低碳氢的阈值为14.51千克二氧化碳当量/千克氢,清洁氢和可再生氢的阈值为4.9千克二氧化碳当量/千克氢,同时可再生氢要求其制氢能源为可再生能源。
随着氢能作为一种清洁能源的发展趋势越来越明显,制氢的方式也变得多样化。其中,化石能源制氢成为备受关注的一种方式。它是通过在高温下将化石燃料加氢,从而产生氢气。虽然这种制氢方式有着较高的能量转换效率,但同时也存在着环境问题,例如,化石燃料的使用会导致大量的二氧化碳排放,这可能会对全球变暖产生更加严重的影响。尽管如此,化石能源制氢具有一定的竞争力。一方面,相比于其他制氢方式,例如电解水制氢和制氢,化石能源制氢能够比较容易地实现大规模生产。而且,由于化石燃料比较便宜,因此在制氢成本上也具有一定的优势。此外化石能源制氢技术已经得到广泛应用,现有的燃料加氢站大部分都基于这种制氢方式。设计的变压提氢吸附剂确保氢气纯度。
质子交换膜电解水技术(PEM电解水技术)是一种较新的技术,它使用质子交换膜替代了碱性电解水中的隔膜和电解质,实现了气体隔离和离子传导的双重功能。PEM电解水技术采用的质子交换膜较薄,电阻较小,因此可以实现高效率和大电流操作,使得设备体积和占地面积都小于碱性电解水设备。此外,PEM电解水技术可以承受更大的压力,无需严格的压力,能够快速启动和停止,功率调节的幅度和响应速度也远高于碱性电解水技术,非常适合于可再生能源发电的波动性输入。尽管PEM电解水技术的价格比碱性电解水技术高,但其技术已基本成熟,并正在进行商业化推广,未来有广阔的技术提升和成本降低空间。变压吸附一般可在和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济。江苏新型变压吸附提氢吸附剂
变压吸附提氢吸附剂是一种氢气制备技术,是目前天然气制氢设备中不可或缺的产品。江苏新型变压吸附提氢吸附剂
甲醇制氢技术主要基于甲醇的催化重整或水解反应,产生氢气和二氧化碳或水。这前列程包括甲醇的预处理、催化反应、气体分离和氢气纯化等步骤。当前,该技术的流程已经相对成熟,但仍有改进空间以提高效率和纯度 甲醇的来源主要有两种:天然气和煤炭。天然气甲醇的成本较低,但受天然气价格影响;煤炭甲醇的成本较高,但煤炭资源丰富。甲醇的价格波动直接影响制氢成本,进而影响技术的经济可行性。目前,甲醇制氢的效率已经相当高,但纯度方面仍有提升空间。高纯度的氢气对许多应用领域至关重要,因此,进一步提高氢气纯度是当前技术面临的一个重要挑战。江苏新型变压吸附提氢吸附剂