分子篩是一種具有規則微孔結構的結晶硅鋁酸鹽,其孔徑大小均勻,可根據分子的大小和形狀進行選擇性吸附。在變壓吸附提氫工藝中,分子篩主要用于吸附一氧化碳、二氧化碳和水等小分子雜質。分子篩的***優勢在于其高度的吸附選擇性,能夠在復雜的氣體混合物中精確吸附目標雜質,從而獲得高純度的氫氣。例如,5A分子篩對一氧化碳和二氧化碳的吸附能力遠高于氫氣,可去除這些雜質,使氫氣純度達到以上。此外,分子篩具有良好的熱穩定性和化學穩定性,在較寬的溫度和壓力范圍內都能保持穩定的吸附性能。然而,分子篩的吸附容量相對較低,且價格較高,這在一定程度上限制了其大規模應用。在實際操作中,需要根據原料氣的組成和氫氣純度要求,合理搭配分子篩與其他吸附劑,以優化吸附效果和降低成本。 在變壓吸附過程中,吸附劑的再生和循環使用也是非常重要的.福建甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑
變壓吸附提氫吸附劑的使用壽命與維護吸附劑的使用壽命直接關系到變壓吸附提氫裝置的運行成本和穩定性。在正常操作條件下,好的吸附劑使用壽命可達3-5年。然而,實際運行中,吸附劑可能會受到原料氣中雜質、操作溫度和壓力波動等因素的影響而縮短使用壽命。為了延長吸附劑的使用壽命,需要對原料氣進行嚴格的預處理,去除其中的粉塵、油污和可能導致吸附劑中毒的有害物質。同時,要保持吸附裝置的穩定運行,避免頻繁的開停車和大幅度的溫度、壓力變化。在日常維護中,定期對吸附劑進行性能檢測,如通過吸附容量測試和吸附選擇性分析等手段,及時了解吸附劑的狀態。當發現吸附劑性能下降時,可以采取適當的措施,如對吸附劑進行再生處理或補充少量新的吸附劑,以維持吸附裝置的運行。 上海新型變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附(PSA)氣體分離裝置中的吸附主要為物理吸附物理吸附是指:依靠吸附劑與吸附質分子間的分子力。
隨著變壓吸附提氫技術的廣泛應用,對吸附劑性能的要求也日益提高。近年來,新型吸附劑的研發取得了***進展。例如,金屬有機骨架材料(MOFs)具有超高的比表面積和可調控的孔徑結構,對多種氣體表現出優異的吸附性能,在變壓吸附提氫領域展現出巨大的應用潛力。通過在 MOFs 材料中引入特定的功能基團,可以增強其對特定雜質氣體的吸附選擇性。另外,碳納米管、石墨烯等納米材料也因其獨特的物理化學性質,被應用于吸附劑的制備。這些新型吸附劑的研發,不僅可以提高氫氣的純度和回收率,還能降低裝置的能耗和運行成本。然而,新型吸附劑在大規模應用前,還需要解決制備成本高、穩定性差等問題。
隨著變壓吸附提氫技術的發展,復合吸附劑應運而生。這類吸附劑將多種具有不同吸附特性的材料進行復合,充分發揮各組分的優勢,提升整體吸附性能。例如,將活性炭與分子篩復合,活性炭可優先吸附大部分雜質,分子篩則進一步深度凈化,實現對氫氣的提純。某新能源企業采用復合吸附劑的PSA裝置,處理電解水制氫產生的含氫混合氣。該復合吸附劑能同時去除混合氣中的氧氣、二氧化碳和水分等雜質,使氫氣純度達到,滿足燃料電池對氫氣純度的嚴格要求。復合吸附劑的研發,不僅拓展了吸附劑的選擇范圍,還為變壓吸附提氫工藝的優化升級提供了新的途徑。通過調整復合吸附劑的組成和結構,可使其更好地適應不同原料氣組成和工況條件,提高提氫裝置的適應性和穩定性。 。沸石分子篩類吸附劑是一種含堿土元素的結晶態偏硅鋁酸鹽,屬于強極性吸附劑。
傳統工業化路徑??化石能源制氫??蒸汽甲烷重整(SMR)?:以天然氣為原料,通過高溫催化反應生成氫氣,成本約1.5-2.5美元/千克,但碳排放量達10-12 kg CO?/kg H??13。?煤氣化?:利用煤炭與水蒸氣反應生成合成氣(H?+CO),中國富煤地區普遍采用,能效約50-60%?13。?工業副產氫??氯堿工業?:電解食鹽水副產高純度氫氣(99.9%),中國年副產量超300萬噸,但利用率不足20%?35。?焦爐煤氣?:含氫量55-60%,需變壓吸附(PSA)提純,山西等地就近用于氫燃料電池車?56。吸附劑可以通過變壓控制吸附和解吸氫氣。上海大型變壓吸附提氫吸附劑
壓力下吸附雜質提純氫氣、減壓下解吸雜質使吸附劑再生的循環便是變壓吸附過程。福建甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑
蘇州科瑞變壓提氫吸附劑具有出色的長壽命和穩定性。采用質量原材料及優異的生產工藝,使其具備良好的機械強度,在頻繁的吸附 - 解吸循環過程中,不易發生破碎、粉化等現象。經過大量實驗和實際工業運行數據表明,其使用壽命相較于同類產品明顯延長。在正常操作條件下,可穩定運行數年,減少了吸附劑的更換頻率,降低了企業的維護成本和停工時間。穩定的性能也保證了在長期運行過程中,氫氣的提純效果始終保持在較高水平,為企業持續穩定生產提供有力支持。福建甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑