目前工業(yè)上大多采用物理法中的變壓吸附法(PSA)提純氫氣,也是目前成熟的氫氣提純技術(shù),可以得到純度為99.999%的氫氣。PSA分離技術(shù)的基本原理是基于在不同壓力下,吸附劑對(duì)不同氣體的選擇性吸附能力不同,利用壓力的周期性變化進(jìn)行吸附和解吸,從而實(shí)現(xiàn)氣體的分離和提純。根據(jù)原料氣中不同雜質(zhì)種類(lèi),吸附劑可選取分子篩、活性炭、活性氧化鋁等。近年來(lái),PSA技術(shù)逐漸完善,通過(guò)增加均壓次數(shù),可降低能量消耗;采用抽空工藝,氫氣的回收率可提高到95%~97%??茖W(xué)家仍在努力將地球上的太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能等可再生能源,再度轉(zhuǎn)化為氫這一清潔、高密度的能源形式。海南催化燃燒變壓吸附提氫吸附劑
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。江西新能源變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫技術(shù)的應(yīng)用范圍正在不斷擴(kuò)大。
加氫站在促進(jìn)氫動(dòng)力車(chē)輛和設(shè)備的采用方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著氫燃料作為一種可持續(xù)能源的使用勢(shì)頭日益強(qiáng)勁,必須認(rèn)識(shí)到這些燃料站的安全至關(guān)重要。雖然氫具的環(huán)境優(yōu)勢(shì),但其高度易燃的性質(zhì)需要小心處理,以降低潛在的。為了工人安全、客戶(hù)和周?chē)h(huán)境的福祉,必須建立嚴(yán)格的安全措施,解決與氫相關(guān)的潛在危害。理解和執(zhí)行安全協(xié)議,包括按照NFPA10正確安裝和維護(hù)滅火器,確保加氫站的平穩(wěn)和安全運(yùn)行。氫氣比空氣輕,在發(fā)生泄漏時(shí),它往往會(huì)上升并迅速分散。適當(dāng)?shù)耐L(fēng)對(duì)于維持加氫站的安全環(huán)境仍然至關(guān)重要。安裝足夠的通風(fēng)系統(tǒng),以促進(jìn)任何氫氣泄漏的擴(kuò)散。實(shí)施可靠的泄漏檢測(cè)系統(tǒng),以及時(shí)識(shí)別和減輕任何潛在的泄漏,確保早期干預(yù)并防止氫氣積聚。
根據(jù)制氫的方式,可以將其劃分為三種:綠氫、灰氫和藍(lán)氫。1.綠氫是指通過(guò)可再生能源(如風(fēng)電、水電、太陽(yáng)能)制氫,也就是通過(guò)可發(fā)電,然后利用點(diǎn)解水來(lái)制氫,在制氫過(guò)程完全沒(méi)有碳排放。2.灰氫是指利用化石能源(煤炭、石油、天然氣)制氫,也就是從化石能源中提取氫,在制氫過(guò)程中必然存在環(huán)境污染和二氧化碳排放。3.藍(lán)氫是指使用石化能源(煤炭、石油、天然氣)制氫,其實(shí)與灰氫制取過(guò)程一致,區(qū)別在于在制氫過(guò)程中利用碳捕集和碳封存(CCS)技術(shù),不讓二氧化碳排放到空氣中。吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附容量隨吸附質(zhì)的分壓上升而增加,隨吸附溫度的上升而下降。
氫元素并不等于氫能源。從人類(lèi)利用氫能的廣義角度來(lái)看,太陽(yáng)質(zhì)量的72%是氫,它幾十億年來(lái)通過(guò)持續(xù)不斷的熱核聚變,把氫中的能量轉(zhuǎn)換成光能,源源不斷地送達(dá)地球,驅(qū)動(dòng)地球上的物質(zhì)循環(huán)與能量循環(huán),孕育了地球上的生命。而我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活中用到的氫能,主要是氫和氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)釋放出的化學(xué)能。數(shù)百年來(lái),人類(lèi)從未停止對(duì)低能耗、低成本氫能制取技術(shù)的探索。因?yàn)榈厍蛏系臍湓刂徽嫉厍蚩傎|(zhì)量的,其中氫單質(zhì),也就是氫分子的賦存更是極其稀少,所以人類(lèi)無(wú)法像勘探開(kāi)采石油和煤炭那樣輕易找到“氫礦”,而要通過(guò)科技手段來(lái)制取氫氣。19世紀(jì)后,氫燃料動(dòng)力火箭把人類(lèi)帶入瑰麗的太空,氫燃料電池技術(shù)的出現(xiàn)則讓“氫—電”直接轉(zhuǎn)換成為可能??茖W(xué)家仍在努力將地球上的太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能等可再生能源,再度轉(zhuǎn)化為氫這一清潔、高密度的能源形式。吸附劑在這種物理吸附中對(duì)不同組分的吸附能力不同。海南催化燃燒變壓吸附提氫吸附劑
變壓吸附提氫吸附劑作用。海南催化燃燒變壓吸附提氫吸附劑
氫氣作為能源載體,本身并不含有碳元素,其是否能發(fā)揮脫碳作用取決于其生產(chǎn)方式。根據(jù)可再生能源機(jī)構(gòu)報(bào)道,按照氫氣的來(lái)源,可以將其劃分為綠氫、藍(lán)氫和灰氫。其中,通過(guò)可再生能源電力電解水制取的氫氣為綠氫,這一過(guò)程中沒(méi)有二氧化碳(CO2)的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)100%綠色氫氣生產(chǎn);通過(guò)化石燃料制取氫氣(如天然氣裂解制氫、含氫工業(yè)尾氣提取氫氣等),產(chǎn)生的CO2會(huì)被捕集、存儲(chǔ)并被利用,整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)CO2零排放,生產(chǎn)的氫氣被認(rèn)為是藍(lán)氫;而通過(guò)化石燃料生產(chǎn)氫氣,產(chǎn)生的CO2直接排放到大氣中,生產(chǎn)的氫氣稱(chēng)為灰氫。從碳中和目標(biāo)的角度而言,要實(shí)現(xiàn)脫碳,綠氫是終的選擇。海南催化燃燒變壓吸附提氫吸附劑
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(lài)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。當(dāng)供電解用的能源來(lái)自于像風(fēng),水或太陽(yáng)能這樣的可再生能源時(shí),就是綠氫。智能變壓吸附提氫吸附劑怎么樣 新型吸附劑研...