氫氣的存儲和運輸是實現其廣泛應用的關鍵環(huán)節(jié),也是面臨的主要挑戰(zhàn)之一。氫氣密度低,常溫常壓、能量密度小,需要通過壓縮、液化或化學吸附等方式進行存儲。壓縮氫氣是常見的方法,將氫氣壓縮至狀態(tài)存儲在特制的氣瓶中,廣泛應用于氫燃料電池汽車等領域。液化氫氣則需將氫氣冷卻至極低溫度(約-253℃)使其液化,以提高存儲密度,但液化過程能耗高,對存儲設備的絕熱性能要求極高。在運輸方面,氣態(tài)氫氣可通過管道輸送,但管道建設成本高昂,且對管道材質要求特殊,需防止氫氣滲透。液態(tài)氫氣運輸則適合長距離、大規(guī)模運輸,但同樣面臨低溫保存和運輸設備成本高的問題。近年來,固態(tài)儲氫技術取得了一定進展,利用金屬氫化物等材料吸附氫氣,在需要時釋放,具有安全性高、存儲密度較大等點,為氫能源的存儲和運輸開辟了新的途徑。 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(huán)便是變壓吸附過程。山東加工變壓吸附提氫吸附劑
活性氧化鋁是一種多孔性、高分散度的固體材料,具有較大的比表面積和良好的機械強度。在變壓吸附提氫過程中,活性氧化鋁主要用于脫除原料氣中的水分。其對水分的吸附容量大,吸附速度快,且在較低的水蒸氣分壓下仍能保持較高的吸附效率。此外,活性氧化鋁還能吸附部分二氧化碳和硫化物,對保護下游吸附劑免受雜質污染起到重要作用?;钚匝趸X的吸附性能受其孔徑分布和表面性質的影響,通過調整制備工藝,可以獲得不同孔徑和表面活性的產品,以滿足不同的工藝需求。在再生過程中,活性氧化鋁可以通過加熱吹掃的方式脫除吸附的水分和雜質,恢復其吸附能力。由于活性氧化鋁價格相對較低,且再生性能良好,因此在變壓吸附提氫裝置中得到廣泛應用自熱式變壓吸附提氫吸附劑公司吸附劑性能直接影響到氫氣的純度和產率。
變壓吸附提氫吸附劑是基于不同氣體在吸附劑表面吸附能力的差異以及吸附量隨壓力變化的特性來工作的。在高壓條件下,原料氣中的雜質如一氧化碳、二氧化碳、甲烷等會優(yōu)先被吸附劑吸附,而氫氣由于吸附能力較弱,大部分會通過吸附床層流出,從而實現氫氣的初步分離。當吸附劑達到吸附飽和后,通過降低壓力,被吸附的雜質會從吸附劑表面解吸出來,使吸附劑得以再生,恢復吸附能力,為下一次吸附循環(huán)做準備。這種利用壓力變化實現吸附和解吸的過程,能夠高效地從混合氣體中提純氫氣,具有操作簡單、能耗較低等優(yōu)點,在工業(yè)氫氣提純領域應用普遍。
變壓提氫吸附劑性能優(yōu)化:為提升變壓提氫吸附劑性能,科研人員從多個方面展開研究。在材料合成工藝上,通過改進制備方法來調控吸附劑的微觀結構。比如,采用納米模板法制備分子篩吸附劑,可精確孔道尺寸和分布,增大比表面積,提高吸附效率。在吸附劑改性方面,對現有吸附劑進行表面修飾。通過負載活性組分,如在活性炭表面負載金屬氧化物,增強對特定雜質氣體的化學吸附能力,提高吸附選擇性。同時,優(yōu)化吸附劑的成型工藝也至關重要。將吸附劑制成合適的形狀和顆粒大小,如球形、柱狀等,既能保證良好的機械強度,減少在吸附-解吸循環(huán)過程中的磨損,又能改善氣體在吸附床層中的流動性能,降低床層阻力,提高整個變壓吸附系統的運行穩(wěn)定性和經濟性,從而使吸附劑在工業(yè)應用中發(fā)揮更優(yōu)的提氫效果。 我們公司的變壓吸附提氫吸附劑采用制備工藝和高質量的原材料,具有高吸附容量、高選擇性、高穩(wěn)定性等。
吸附劑的性能是決定變壓吸附提氫效果的關鍵因素。首先,吸附容量至關重要,高吸附容量的吸附劑能夠在單位時間內吸附更多的雜質氣體,從而提高氫氣的提純效率。例如,某些新型吸附劑對二氧化碳的吸附容量比傳統吸附劑高出30%,這使得在相同處理量下,氫氣的純度得到提升。其次,吸附選擇性也不容忽視,良好的吸附選擇性意味著吸附劑能夠精細地吸附雜質氣體,而對氫氣的吸附量極小。具有高選擇性的吸附劑可以有效減少氫氣的損耗,保證提純后的氫氣純度達到以上,滿足不同工業(yè)領域對氫氣純度的嚴格要求。此外,吸附劑的吸附和解吸速率也會影響提氫裝置的運行周期和能耗,快速的吸附和解吸過程能夠提高設備的處理能力,降低生產成本。 在變壓吸附過程中,吸附床內吸附劑解吸時依靠降低雜質分壓實現的。湖南甲醇變壓吸附提氫吸附劑
新型變壓提氫吸附劑正不斷提升提氫效率。山東加工變壓吸附提氫吸附劑
傳統工業(yè)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(qū)普遍采用,能效約50-60%?13。?工業(yè)副產氫??氯堿工業(yè)?: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。山東加工變壓吸附提氫吸附劑
傳統工業(yè)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(qū)普遍采用,能效約50-60%?13。?工業(yè)副產氫??氯堿工業(yè)?: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。高溫甲醇制氫催化劑通??蓾M足多種溫度需求。甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑有哪些 新...