目前氫氣的生產(chǎn)主要來自于天然氣制氫或者煤制氫,生產(chǎn)過程中會有二氧化碳產(chǎn)生,屬于“灰氫”,而目前業(yè)界公認的發(fā)展方向是“綠氫”,即氫氣生產(chǎn)過程中沒有二氧化碳產(chǎn)生。當下綠氫主要的生產(chǎn)方式是電解水,通過電能提供能量,將水分子在電極上分解為氫氣和氧氣。電解水的主要生產(chǎn)設備是電解槽,按照電解質(zhì)不同,可將電解槽分為3類,即堿性電解槽(AWE)、質(zhì)子交換膜電解槽(PEM)、固體氧化物電解槽(SOEC)。目前堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽已經(jīng)工業(yè)化,而固體氧化物電解槽尚處于實驗室階段,還未商業(yè)化,所以無法對其制氫成本進行分析,下面主要對前兩種電解槽的制氫成本進行量化分析。采用變壓吸附技術(shù)可以有效地控制吸附劑的吸附/解吸過程,從而實現(xiàn)高效的氫氣儲存和釋放。四川高科技變壓吸附提氫吸附劑
變壓吸附操作由于吸附劑的熱導率較小,吸附熱和解吸熱所引起的吸附劑床層溫度變化不大,故可將其看成等溫過程,它的工況近似地沿著常溫吸附等溫線進行,在較高壓力(P2)下吸附,在較低壓力(P1)下解吸,變壓吸附既然沿著吸附等溫線進行,從靜態(tài)吸附平衡來看,吸附等溫線的斜率對它的是影響很大的,直線型吸附等溫線的吸附量比曲線型(Langmuir型)的要來得大。吸附常常是在壓力環(huán)境下進行的,變壓吸附提出了加壓和減壓相結(jié)合的方法,它通常是由加壓吸附、減壓再組成的吸附一解吸系統(tǒng)。在等溫的情況下,利用加壓吸附和減壓解吸組合成吸附操作循環(huán)過程。吸附劑對吸附質(zhì)的吸附量隨著壓力的升高而增加,并隨著壓力的降低而減少,同時在減壓《降至常壓或抽真空)過程中,放出被吸附的氣體,使吸附劑再生,外界不需要供給熱量便可進行吸附劑的再生。因此,變壓吸附既稱等溫吸附,又稱無熱再生吸附。 新能源變壓吸附提氫吸附劑有哪些針對不同的應用需求,研究和發(fā)展具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的吸附劑是變壓吸附提氫技術(shù)的重要研究方向。
變壓吸附是一種新型氣體吸附分離技術(shù),它有如下特點(1)產(chǎn)品純度高。(2)一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節(jié)能經(jīng)濟。(3)設備簡單,操作、維護簡便。(4)連續(xù)循環(huán)操作,可完全達到自動化。因此,當這種新技術(shù)問世后,就受到各國工業(yè)界的關(guān)注,競相開發(fā)和研究,發(fā)展迅速,并日益成熟。任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質(zhì)》來說,在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。反之,溫度越高,壓力越低,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《簡稱TSA)。顯然,變溫吸附是通過改變溫度來進行吸附和解吸的。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行,由于吸附劑的比熱容較大,熱導率(導熱系數(shù))較小,升溫和降溫都需要較長的時間,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。如果溫度不變,在加壓的情況下吸附,用減壓(抽真空)或常壓解吸的方法,稱為變壓吸附。可見,變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的。
干燥塔的再生過程包括加熱再生和吹冷兩個步驟在加熱再生過程中,另一路再生氫氣首先經(jīng)預干燥塔進行干燥,然后經(jīng)加熱器升溫至140-160后沖洗需要再生的干燥塔,使吸附劑升溫、其中的水分得以解吸出來,解吸氣經(jīng)冷卻和分液后再與另一路氫氣回合,然后去處于干燥狀態(tài)的干燥塔進行干燥。在吹冷過程中,再生氫氣直接去處于再生狀態(tài)的干燥塔,將干燥塔溫度降至常溫,然后再經(jīng)加熱器加熱后去預干燥塔,對預干燥塔中的干燥劑進行加溫干燥,然后經(jīng)冷卻和分液后再與另一路氫氣回合,去處于干燥狀態(tài)的干燥塔進行干燥。通過變壓吸附技術(shù),可以實現(xiàn)高效、低成本的氫氣提取。
綠色氫是一種零溫室氣體排放的氫,它是通過電解將可持續(xù)能源(風能、太陽能、水能)轉(zhuǎn)化為氫來生產(chǎn)的。氫氣已經(jīng)在農(nóng)場的一些過程中使用,如谷物干燥、冷卻和肥料生產(chǎn)。實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵工具是電解槽??得魉拐谖靼嘌览楹兔绹髂崽K達州建立新的電解槽工廠,并擴大在比利時奧埃爾和加拿大密西沙加的生產(chǎn)??得魉乖谌?00個國家部署了600多臺電解槽,并在這項技術(shù)上不斷增加投資。機載存儲是氫能源的關(guān)鍵組成部分。氫氣需要壓縮到可用的空間中,以存儲足夠的量,來滿足車輛的工作循環(huán)要求??得魉古cNPROXX成立了一家合資企業(yè),以支持OEM集成過程。儲罐將具有高達700bar的壓力能力。這種吸附劑可以在多種氣體混合物中選擇性地吸附氫氣。遼寧甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑
在未來,變壓吸附提氫技術(shù)將繼續(xù)發(fā)揮重要作用,為人類的生產(chǎn)和生活提供更加清潔、高效的能源解決方案。四川高科技變壓吸附提氫吸附劑
吸附劑的再生流程對制氫純度的影響整個過程的大致流程是:首先,將原料原料沖入吸附裝置,并進行原料的吸附過程,這一過程占整個周期的大部分。其次,對裝置進行4次的均壓放壓流程,一般來說均壓的次數(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,因此對于均壓的次數(shù)要進行合理的控制.充分吸收有用氣體。緊接著要進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,充分利用幾個緩沖罐。然后,進行清洗以及沖壓,清洗使緩沖塔得到再生利用的過程,為下個流程做準備,達到循環(huán)利用的目的,如果這個環(huán)節(jié)處理不好就會導致下次變壓吸附工藝制取的氫不純。在整個過程中,均壓、清洗、吸附等多個步驟對制氫的純度都會成很大影響。 四川高科技變壓吸附提氫吸附劑
新型變壓提氫吸附劑研發(fā)成功,助力氫能產(chǎn)業(yè)降本增效近日,由國內(nèi)某高校聯(lián)合科研機構(gòu)組成的研發(fā)團隊,成功研制出一款新型變壓提氫吸附劑。該吸附劑采用納米級多孔材料與特殊金屬有機框架(MOFs)復合技術(shù),在保證高吸附容量的同時,***提升了對氫氣雜質(zhì)的選擇性吸附能力。據(jù)實驗室數(shù)據(jù)顯示,在相同工況下,該吸附劑對二氧化碳、一氧化碳等雜質(zhì)的吸附效率比傳統(tǒng)吸附劑提高30%以上,氫氣回收率可達。研發(fā)團隊負責人介紹,這款吸附劑通過精細調(diào)控材料的孔徑分布,實現(xiàn)對不同尺寸雜質(zhì)分子的定向吸附。此外,其獨特的化學改性工藝,使其具備更強的抗水汽侵蝕能力,可適應更復雜的原料氣環(huán)境。該成果已完成中試試驗,預計在未來兩...