氫氣純化方法主要分為物理法、化學(xué)法和膜分離法。物理法中的深冷分離法是利用原料氣中不同組分的相對(duì)揮發(fā)度的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)氫氣的分離和提純。與甲烷和其他輕烴相比,氫具有較高的相對(duì)揮發(fā)度。隨著溫度的降低,碳?xì)浠衔?、二氧化碳、一氧化碳、氮?dú)獾葰怏w先于氫氣凝結(jié)分離出來(lái)。深冷分離法的成本高,對(duì)不同原料成分處理的靈活性差,有時(shí)需要補(bǔ)充制冷,通常適用于含氫量比較低且需要回收分離多種產(chǎn)品的提純處理。金屬鈀膜擴(kuò)散法的原理是基于鈀膜對(duì)氫氣有良好的選擇透過(guò)性。在300~500℃下,氫吸附在鈀膜上,并電離為質(zhì)子和電子。在濃度梯度的作用下,氫質(zhì)子擴(kuò)散至低氫分壓側(cè),并在鈀膜表面重新耦合為氫分子。由于鈀復(fù)合膜對(duì)氫氣有獨(dú)特的透氫選擇性,其幾乎可以去除氫氣外所有雜質(zhì),分離得到的氫氣純度高、回收率高。為防止鈀膜的中毒失效,鈀膜提純技術(shù)對(duì)原料氣中的CO、H2O、O2等雜質(zhì)含量要求較高,需預(yù)先脫除。此外,鈀復(fù)合膜的生產(chǎn)成本較高,透氫速度低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化的應(yīng)用。 變壓吸附提氫吸附劑是一種氫氣制備技術(shù),是目前天然氣制氫設(shè)備中不可或缺的產(chǎn)品。福建變壓吸附提氫吸附劑設(shè)備
在電池室的氫氣安全管理中,濃度標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定至關(guān)重要。過(guò)高的氫氣濃度可能引發(fā),造成嚴(yán)重后果。因此,我們必須嚴(yán)格遵守氫氣安全濃度標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我國(guó)GB50177-2005氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范,氫氣在空氣中的界限為4%-75%體積比,而在氧氣中的界限為4.5%-94%體積比。這一數(shù)據(jù)為我們?cè)O(shè)定電池室氫氣安全濃度提供了重要參考。為了更直觀地理解這一標(biāo)準(zhǔn),我們可以將4%體積比的氫氣濃度進(jìn)行一百等分,使其對(duì)應(yīng)100%LEL。這意味著,當(dāng)檢測(cè)儀的數(shù)值達(dá)到25%LEL時(shí),氫氣的含量相當(dāng)于1%體積比,此時(shí)應(yīng)啟動(dòng)警報(bào),采取相應(yīng)措施。電池室的氫氣濃度應(yīng)設(shè)定在10000ppm(百萬(wàn)分之一)時(shí)發(fā)出告警,即氫氣濃度在1%體積比的時(shí)候產(chǎn)生告警。運(yùn)維人員仍需采取措施,如開(kāi)啟排氣扇、消防風(fēng)機(jī)通風(fēng),并查找電池產(chǎn)生氫氣的原因,將故障電池進(jìn)行更換。浙江推廣變壓吸附提氫吸附劑吸附劑的多孔結(jié)構(gòu)能有效捕獲并分離氫氣。
氫的特點(diǎn):發(fā)熱值除了核燃料外,氫的發(fā)熱值,達(dá)到142,351千焦耳/千克。氫的熱值是汽油發(fā)熱值的3倍,可見(jiàn)其能量效應(yīng)。
氫的燃燒性能非常好,與空氣混合時(shí),燃燒范圍廣,燃點(diǎn)高,速度快。
環(huán)境性與其他燃料相比,氫沒(méi)有毒,燃燒時(shí)清潔。氫燃燒后,除生成水和少量氨氣外不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的污染物。而氨氣經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理后也不會(huì)污染生態(tài)和環(huán)境。氫燃燒生成的水,還可以繼續(xù)用來(lái)制氫,如此可以循環(huán)反復(fù)利用。
利用方式氫的利用方式比較靈活,可以作為燃料用來(lái)燃燒,也可以生產(chǎn)燃料電池,當(dāng)然也可以轉(zhuǎn)換成固態(tài)作為結(jié)構(gòu)材料。
任何一種吸附對(duì)于同一被吸附氣體(吸附質(zhì))來(lái)說(shuō),在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。,則吸附量越小。因此,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環(huán)過(guò)程。如果壓力不變,在常溫或低溫的情況下吸附,用高溫解吸的方法,稱為變溫吸附(簡(jiǎn)稱TSA)。顯然,變溫吸附是通過(guò)改變溫度來(lái)進(jìn)行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫(常溫)吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂線進(jìn)行,由于吸附劑的較大,熱導(dǎo)率()較小,升溫和降溫都需要較長(zhǎng)的時(shí)間,操作上比較麻煩,因此變溫吸附主要用于含吸附質(zhì)較少的氣體凈化方面。吸附劑的再生流程對(duì)制氫純度的影響整個(gè)過(guò)程的大致流程是:首先,將原料原料沖入吸附裝置,并進(jìn)行原料的吸附過(guò)程,這一過(guò)程占整個(gè)周期的大部分。其次,對(duì)裝置進(jìn)行4次的均壓放壓流程,一般來(lái)說(shuō)均壓的次數(shù)增加,可以提高回收更多可用氣體,提高可用氣體產(chǎn)率,并且在前幾次均壓,回收的有用氣體提升較多,到后幾次均壓有用氣體增加并不明顯,因此對(duì)于均壓的次數(shù)要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì).充分吸收有用氣體。緊接著要進(jìn)行順向放壓流程和逆向放壓流程,使氣體向下一緩沖罐中流動(dòng),充分利用幾個(gè)緩沖罐。然后,進(jìn)行清洗以及沖壓。 吸附劑在這種物理吸附中對(duì)不同組分的吸附能力不同。
煤制氣裝置:煤制氫裝置的生產(chǎn)過(guò)程為通過(guò)將煤漿和純氫,經(jīng)氣化、凈化單元后生成純度達(dá)到、酸性氣。從目前已投產(chǎn)的煤氣化裝置運(yùn)行情況來(lái)看,氣流床氣化技術(shù)的工業(yè)化發(fā)展速度快,其中以濕法進(jìn)料氣化技術(shù)更為成熟。氫氣市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,應(yīng)用于化工、冶金、電力、電子等行業(yè),用作保護(hù)氣體、還原氣體、原料氣體電池燃料。其次,氫的熱值高,反應(yīng)速度快,獲得途徑多,儲(chǔ)存形式多樣。由于其經(jīng)濟(jì)性、機(jī)動(dòng)性、環(huán)境友好性,因此擴(kuò)大氫生產(chǎn)資源、開(kāi)發(fā)新的制氫工藝以及改進(jìn)現(xiàn)有制氫工藝,受到人們的普遍關(guān)注。制氫的原料包括:煤炭、水、烴類、氨氣、硫化氫、有機(jī)廢水、醇類。煤炭制氫成本低且可大規(guī)模制氫,但制氫工藝流程較長(zhǎng),操作環(huán)境差。以水為原料制氫方法包括:太陽(yáng)能高溫電解水工藝、核熱高溫電解水工藝、電流循環(huán)制氫工藝、光催化分解水技術(shù)。分解硫化氫、氨氣制氫方法主要包括:高溫?zé)峤夥?、光催化法和等離子化學(xué)離解法。 新型吸附劑材料展現(xiàn)出更強(qiáng)的耐溫、耐壓性能。四川甲醇變壓吸附提氫吸附劑
壓力下吸附雜質(zhì)提純氫氣、減壓下解吸雜質(zhì)使吸附劑再生的循環(huán)便是變壓吸附過(guò)程。福建變壓吸附提氫吸附劑設(shè)備
可再生能源制氫是一種重要的能源轉(zhuǎn)型路徑,旨在通過(guò)電解水技術(shù)將可再生能源轉(zhuǎn)換為氫氣,從而實(shí)現(xiàn)能源的清潔、高效利用??稍偕茉粗茪涞倪^(guò)程涉及將可再生能源通過(guò)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換成電能,隨后利用電解水技術(shù)將電能轉(zhuǎn)換為氫氣。這種制氫方式不僅有助于大規(guī)模消納和儲(chǔ)能可再生能源,還能為氫能的應(yīng)用提供清潔的氫源。氫氣作為一種二次能源,具有高能量密度、清潔燃燒產(chǎn)物(主要為水)等優(yōu)點(diǎn),因此在能源轉(zhuǎn)型中扮演著重要角色。綠氫是發(fā)展氫能的初衷”,在助力國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí),綠氫規(guī)?;l(fā)展應(yīng)用尤為重要。福建變壓吸附提氫吸附劑設(shè)備
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...