活性炭具有巨大的比表面积和丰富的微孔结构,这使其对多种气体具有较强的吸附能力。在变压吸附提氢装置中,活性炭主要用于吸附二氧化碳、甲烷和部分一氧化碳等杂质。其优点在于吸附容量大、吸附速度快,尤其适用于处理低浓度杂质气体。由于活性炭的表面性质可以通过化学改性进行调整,因此可以根据不同的气体组成和工艺要求,定制具有特定吸附选择性的活性炭吸附剂。在吸附过程中,活性炭的吸附量随压力升高而增加,在解吸阶段,通过降低压力,吸附的杂质气体可以迅速脱附。然而,活性炭对水分较为敏感,当原料气中水分含量较高时,活性炭的吸附性能会下降。因此,在使用活性炭吸附剂时,通常需要对原料气进行严格的脱水预处理,以保证其吸附效果和使用寿命。 识别可能的氢气泄漏点在制氢站的安全运行至关重要。黑龙江变压吸附提氢吸附剂供应商家
在设计变压吸附提氢装置时,吸附剂的选择与工艺优化密切相关。首先,需要对原料气的组成、流量、压力和温度等参数进行详细分析,根据杂质气体的种类和含量,选择具有针对性吸附性能的吸附剂。例如,对于含二氧化碳和一氧化碳较高的原料气,可采用活性炭和分子筛组合的吸附剂体系,以充分发挥两者的优势。其次,通过模拟计算和实验研究,确定比较好的吸附压力、解吸压力、吸附时间和解吸时间等工艺参数,以提高氢气的回收率和纯度。此外,还可以通过优化吸附塔的结构和气流分布,减少吸附剂的磨损和床层压降,提高装置的运行稳定性。在实际运行过程中,根据原料气组成和工况的变化,及时调整吸附剂的使用和工艺参数,是保证装置长期高效运行的重要措施。 哪些变压吸附提氢吸附剂费用吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加,随吸附温度的上升而下降。
随着变压吸附提氢技术的发展,复合吸附剂应运而生。这类吸附剂将多种具有不同吸附特性的材料进行复合,充分发挥各组分的优势,提升整体吸附性能。例如,将活性炭与分子筛复合,活性炭可优先吸附大部分杂质,分子筛则进一步深度净化,实现对氢气的提纯。某新能源企业采用复合吸附剂的PSA装置,处理电解水制氢产生的含氢混合气。该复合吸附剂能同时去除混合气中的氧气、二氧化碳和水分等杂质,使氢气纯度达到,满足燃料电池对氢气纯度的严格要求。复合吸附剂的研发,不仅拓展了吸附剂的选择范围,还为变压吸附提氢工艺的优化升级提供了新的途径。通过调整复合吸附剂的组成和结构,可使其更好地适应不同原料气组成和工况条件,提高提氢装置的适应性和稳定性。
活性氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体材料,具有较大的比表面积和良好的机械强度。在变压吸附提氢过程中,活性氧化铝主要用于脱除原料气中的水分。其对水分的吸附容量大,吸附速度快,且在较低的水蒸气分压下仍能保持较高的吸附效率。此外,活性氧化铝还能吸附部分二氧化碳和硫化物,对保护下游吸附剂免受杂质污染起到重要作用。活性氧化铝的吸附性能受其孔径分布和表面性质的影响,通过调整制备工艺,可以获得不同孔径和表面活性的产品,以满足不同的工艺需求。在再生过程中,活性氧化铝可以通过加热吹扫的方式脱除吸附的水分和杂质,恢复其吸附能力。由于活性氧化铝价格相对较低,且再生性能良好,因此在变压吸附提氢装置中得到广泛应用新型变压提氢吸附剂正不断提升提氢效率。
传统工业化路径化石能源制氢蒸汽甲烷重整(SMR):以天然气为原料,通过高温催化反应生成氢气,成本约1.5-2.5美元/千克,但碳排放量达10-12 kg CO₂/kg H₂13。煤气化:利用煤炭与水蒸气反应生成合成气(H₂+CO),中国富煤地区普遍采用,能效约50-60%13。工业副产氢氯碱工业:电解食盐水副产高纯度氢气(99.9%),中国年副产量超300万吨,但利用率不足20%35。焦炉煤气:含氢量55-60%,需变压吸附(PSA)提纯,山西等地就近用于氢燃料电池车56。附剂设计减少了氢气提取过程中的能耗。宁夏变压吸附提氢吸附剂设计
氢燃料动力火箭把人类带入瑰丽的太空,氢燃料电池技术的出现则让“氢—电”直接转换成为可能。黑龙江变压吸附提氢吸附剂供应商家
变压吸附提氢吸附剂的再生是保证吸附过程连续稳定运行的关键环节。常见的再生方式有降压解吸、真空解吸和冲洗解吸等。降压解吸是为基础的再生方式,通过降低吸附床层的压力,使吸附剂表面的杂质气体分子的吸附平衡向解吸方向移动,从而实现吸附剂的再生。这种方式操作简单,但解吸效果相对有限,适用于吸附量较小、吸附强度较弱的杂质气体。真空解吸则是在降压解吸的基础上,进一步利用真空泵将吸附床层内的压力降低至真空状态,能够更彻底地将吸附的杂质气体解吸出来,提高吸附剂的再生程度,适用于对吸附剂再生要求较高的场合。冲洗解吸是向吸附床层通入少量的惰性气体或氢气,将吸附在吸附剂表面的杂质气体置换出来,这种方式可以在较低的压力下进行,且能避免杂质气体的残留,但需要消耗一定量的冲洗气体。黑龙江变压吸附提氢吸附剂供应商家