吸附劑的再生:吸附劑的再生是變壓吸附提氫過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在均壓降壓階段,吸附床內(nèi)的壓力逐漸降低,被吸附的雜質(zhì)開始解吸。在解吸階段,通過(guò)進(jìn)一步降低壓力或采用抽真空的方式,可以促使更多雜質(zhì)解吸,從而恢復(fù)吸附劑的吸附能力。變壓吸附提氫的工藝流程:變壓吸附提氫的工藝流程會(huì)因應(yīng)用場(chǎng)景和處***體的性質(zhì)而有所差異。例如,在多塔變壓吸附工藝流程中,各個(gè)塔按照設(shè)定的程序依次進(jìn)行吸附、均壓、解吸、升壓等步驟,通過(guò)多塔的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定地提純氫氣。變壓吸附提氫的優(yōu)勢(shì):變壓吸附提氫技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、設(shè)備投資少、能耗低、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)。此外,該技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。好的的變壓提氫吸附劑具備高選擇性吸附能力。自熱式變壓吸附提氫吸附劑設(shè)備
活性炭具有巨大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu),這使其對(duì)多種氣體具有較強(qiáng)的吸附能力。在變壓吸附提氫裝置中,活性炭主要用于吸附二氧化碳、甲烷和部分一氧化碳等雜質(zhì)。其優(yōu)點(diǎn)在于吸附容量大、吸附速度快,尤其適用于處理低濃度雜質(zhì)氣體。由于活性炭的表面性質(zhì)可以通過(guò)化學(xué)改性進(jìn)行調(diào)整,因此可以根據(jù)不同的氣體組成和工藝要求,定制具有特定吸附選擇性的活性炭吸附劑。在吸附過(guò)程中,活性炭的吸附量隨壓力升高而增加,在解吸階段,通過(guò)降低壓力,吸附的雜質(zhì)氣體可以迅速脫附。然而,活性炭對(duì)水分較為敏感,當(dāng)原料氣中水分含量較高時(shí),活性炭的吸附性能會(huì)下降。因此,在使用活性炭吸附劑時(shí),通常需要對(duì)原料氣進(jìn)行嚴(yán)格的脫水預(yù)處理,以保證其吸附效果和使用壽命。 安徽小型變壓吸附提氫吸附劑吸附劑性能直接影響到氫氣的純度和產(chǎn)率。
目前,常見的變壓吸附提氫吸附劑主要有活性炭、分子篩和金屬有機(jī)骨架材料(MOFs)等?;钚蕴烤哂胸S富的孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積,對(duì)多種氣體都有一定的吸附能力,尤其在吸附低濃度的雜質(zhì)氣體方面表現(xiàn)出色。它價(jià)格相對(duì)低廉,制備工藝成熟,在早期的變壓吸附提氫裝置中應(yīng)用廣。分子篩則具有規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)和明確的孔徑大小,能夠根據(jù)分子尺寸和形狀對(duì)氣體進(jìn)行選擇性吸附。例如,5A分子篩可以很好地吸附氮?dú)狻⒀鯕獾入s質(zhì),而允許氫氣通過(guò),在空氣分離制氫等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。金屬有機(jī)骨架材料是近年來(lái)發(fā)展迅速的新型吸附劑,其具有超高的比表面積和可調(diào)控的孔道結(jié)構(gòu),對(duì)氫氣的吸附性能優(yōu)異,并且在選擇性和吸附容量方面具有很大的潛力,有望在未來(lái)的變壓吸附提氫技術(shù)中實(shí)現(xiàn)更廣的應(yīng)用。
隨著變壓吸附提氫技術(shù)的發(fā)展,復(fù)合吸附劑應(yīng)運(yùn)而生。這類吸附劑將多種具有不同吸附特性的材料進(jìn)行復(fù)合,充分發(fā)揮各組分的優(yōu)勢(shì),提升整體吸附性能。例如,將活性炭與分子篩復(fù)合,活性炭可優(yōu)先吸附大部分雜質(zhì),分子篩則進(jìn)一步深度凈化,實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣的提純。某新能源企業(yè)采用復(fù)合吸附劑的PSA裝置,處理電解水制氫產(chǎn)生的含氫混合氣。該復(fù)合吸附劑能同時(shí)去除混合氣中的氧氣、二氧化碳和水分等雜質(zhì),使氫氣純度達(dá)到,滿足燃料電池對(duì)氫氣純度的嚴(yán)格要求。復(fù)合吸附劑的研發(fā),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(yōu)化升級(jí)提供了新的途徑。通過(guò)調(diào)整復(fù)合吸附劑的組成和結(jié)構(gòu),可使其更好地適應(yīng)不同原料氣組成和工況條件,提高提氫裝置的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。 吸附劑可以通過(guò)變壓控制吸附和解吸氫氣。
吸附劑在不同原料氣中的應(yīng)用適應(yīng)性不同。來(lái)源的原料氣組成復(fù)雜多樣,變壓吸附提氫吸附劑需要具備良好的應(yīng)用適應(yīng)性。對(duì)于以重整氣為原料氣的情況,其中主要雜質(zhì)為一氧化碳、二氧化碳和少量的甲烷等。針對(duì)這種原料氣,采用對(duì)一氧化碳和二氧化碳具有高吸附選擇性的吸附劑,如銅基吸附劑或改性分子篩吸附劑,能夠地將雜質(zhì)去除,得到高純度的氫氣。而對(duì)于來(lái)自煉廠氣的原料氣,除了常見雜質(zhì)外,還可能含有一定量的硫化氫等含硫氣體,此時(shí)需要吸附劑不僅具備提氫能力,還要有一定的脫硫能力,可選用經(jīng)過(guò)特殊處理的活性炭吸附劑或添加了脫硫活性組分的復(fù)合吸附劑。在生物質(zhì)氣化氣制氫中,原料氣中含有較多的水蒸氣和焦油等雜質(zhì),這就要求吸附劑具有良好的耐水性和抗焦油中毒能力,經(jīng)過(guò)疏水處理的分子篩吸附劑或具有特殊孔道結(jié)構(gòu)的吸附劑能夠更好地適應(yīng)這種復(fù)雜的原料氣環(huán)境。 吸附劑的再生與循環(huán)利用有助于降低變壓吸附提氫的整體成本。寧夏變壓吸附提氫吸附劑有哪些
吸附平衡是指在一定的溫度和壓力下,吸附劑與吸附質(zhì)充分接觸,吸附質(zhì)在兩相中的分布達(dá)到平衡的過(guò)程。自熱式變壓吸附提氫吸附劑設(shè)備
清潔能源轉(zhuǎn)型路徑??電解水制氫??堿性電解(ALK)?:技術(shù)成熟,成本約400-600美元/千瓦,中國(guó)西北風(fēng)光資源區(qū)已建百兆瓦級(jí)項(xiàng)目?18。?質(zhì)子交換膜(PEM)?:效率達(dá)70-80%,適配可再生能源波動(dòng),但依賴貴金屬催化劑(鉑、銥)?28。?生物質(zhì)制氫??氣化法?:將秸稈等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為合成氣,歐洲HyFlexFuel項(xiàng)目已驗(yàn)證可行性,能效35-50%?36。?微生物發(fā)酵?:利用產(chǎn)氫菌分解有機(jī)物,產(chǎn)率約2-3 mol H?/mol葡萄糖,原料收集成本占總投資40%以上?46。自熱式變壓吸附提氫吸附劑設(shè)備