關(guān)于天然氫地下形成機理目前有多種解釋,其中大多符合可持續(xù)、可再生的特點。目前國內(nèi)外對地質(zhì)氫的系統(tǒng)研究尚處于起步階段,現(xiàn)有研究觀測到的天然氫形成和發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境多樣,因此天然氫可能是多種成因機制下的產(chǎn)物。其中,大致可分為“深層釋放”、地質(zhì)化學生成、生物生成三大類成因解釋?!吧顚俞尫拧鳖惱碚撜J為地球的地核、地幔中存在極為豐富的氫,隨著地質(zhì)運動會逐漸釋放到地表,即因為資源近似無限而近似可再生。地質(zhì)化學生成、生物生成類理論認為巖石破裂產(chǎn)氣、巖石與流體的氧化作用、水的裂解、有機生物與非生物分解等地下化學反應(yīng)有可能產(chǎn)生氫氣,也可以歸進可再生一類。這種吸附劑可以在低溫下高效地吸附氫氣。四川新型變壓吸附提氫吸附劑
變壓吸附簡稱 PSA,是對氣體混合物進行提純的工藝過程。該工藝是以多孔性固體物質(zhì)(吸附劑)內(nèi)部表面對氣體分子的物理吸附為基礎(chǔ),在兩種壓力狀態(tài)直接工作的可逆的物理吸附過程。它是根據(jù)混合氣體中雜質(zhì)組分在高壓下具有較大的吸附能力,在低壓下又有較小的吸附能力,而理想組分 H2 無論在高壓下還是在低壓下都具有較小的吸附能力的原理。在高壓下,增加雜質(zhì)分壓以便將其盡量多的吸附于吸附劑上,從而達到高的產(chǎn)品純度:吸附劑的解析或再生在低壓下進行,盡量減少吸附劑上雜質(zhì)的殘余量,以便在下個循環(huán)再次吸附雜質(zhì)。四川新型變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫吸附劑可以通過改變吸附劑的晶體結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)氫氣的吸附性能。
:氫能已成為未來能源發(fā)展的重要方向之一,被視為是實現(xiàn)碳達峰、碳中和的必由之路。目前氫氣的主要來源以天然氣和煤等化石燃料為主,生產(chǎn)過程仍要排放大量二氧化碳。電解水所產(chǎn)氫氣被視為“綠氫”,被認為是氫氣生產(chǎn)的方向,但目前“綠氫”成本遠遠高于化石燃料制氫。通過分析堿性電解槽(AWE)和質(zhì)子交換膜電解槽(PEM)兩種主流電解技術(shù)的制氫成本,發(fā)現(xiàn)氫氣成本主要由設(shè)備折舊和電力成本兩部分組成。由此降本措施主要是降低這兩部分的成本,包括降低電價以降低電力成本,增加電解槽工作時間生產(chǎn)更多氫氣以攤薄折舊和其他固定成本,以及通過技術(shù)進步和規(guī)?;a(chǎn)降低電解槽尤其是PEM電解槽的設(shè)備成本等。
在PSA工藝中,通常吸附劑床層壓力即使降至常壓,被吸附的組分也不能完全解吸,因此根據(jù)降壓解吸方式的不同又可分為兩種工藝第一種,用產(chǎn)品氣或其他不易吸附的組分對床層進行“沖洗”,使被吸附組分的分壓降低,將較難解吸的雜質(zhì)沖洗出來,其優(yōu)點是在常壓下即可完成,不再增加任何設(shè)備,但缺點是會損失產(chǎn)品氣體,降低產(chǎn)品氣的收率第二種,利用抽真空的辦法降低被吸附組分的分壓,使吸附的組分在負壓下解吸出來,這就是通常所說的真空變壓吸附。VPSA工藝的優(yōu)點是再生效果好,產(chǎn)品收率高,但缺點是需要增加真空泵在實際應(yīng)用過程中,究竟采用以上何種工藝,主要視原料氣的組成性質(zhì)、原料氣壓力、流量、產(chǎn)品要求以及工廠的場地等情況而定由于焦爐煤氣提純氫氣的特點是:原料壓力低,原料組分復(fù)雜并含有焦油、茶等難以解吸的重組分,產(chǎn)品純度要求高。因而裝置需采用“加壓+TSA預(yù)處理+PSA氫提純+脫氧+TSA千燥”流程。變壓吸附提氫吸附劑可以通過熱解釋放吸附的氫氣。
采用變壓吸附分離氣體工藝技術(shù)從甲醇烈解轉(zhuǎn)化氣中提純氫氣的原理是利用吸附劑對不同吸附質(zhì)的選擇性,以及吸附劑對吸附質(zhì)的吸附容量隨壓力變化而存在差異的特性,在高壓下吸附原料中的雜質(zhì)組分使得氫氣得以提純低壓下脫附這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生,達到連續(xù)提純氫氣的目的。整個操作過程均在環(huán)境溫度下進行,工藝過程完全實現(xiàn)了自動化控制。來自甲醇高位槽的甲醇和來自原料液儲罐中的循環(huán)液,經(jīng)過流量比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)后,分別進入混合管充分混合,配置成規(guī)定比例的醇、水昆合液,由原料由下而上被脫鹽水洗滌,除去未反應(yīng)的甲醇和水后,再經(jīng)氣液分離器,分離液滴和緩沖后的轉(zhuǎn)化氣被送人變壓吸附工序合格后的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)過一套吸附塔并聯(lián)交器,被導(dǎo)熱油加熱汽化并過熱至規(guī)定溫度的醇、水昆合蒸氣進入轉(zhuǎn)化器中,同時完成催化裂解和轉(zhuǎn)化反應(yīng),生成的高溫轉(zhuǎn)化氣在換熱器中被原料液冷卻,再經(jīng)冷凝器被循環(huán)冷卻水冷卻冷凝降溫后進人凈化塔替運行的變壓吸附裝置,分離雜質(zhì)后,得到純度和雜質(zhì)含量都合格的產(chǎn)品氫氣。變壓吸附提氫吸附劑是一種高效的氫氣分離技術(shù)。撬裝變壓吸附提氫吸附劑公司
常用的吸附劑包括活性炭、分子篩、沸石等,它們具有不同的吸附性能和適用范圍。四川新型變壓吸附提氫吸附劑
要在工業(yè)上實現(xiàn)分離還必須考慮吸附劑對各組的分離系數(shù)應(yīng)盡可能大。所謂分離指數(shù)是指:達到吸附平衡時,(弱吸附組分在吸附床死空間殘余量弱吸附組分在吸附床中的總量)與(強吸附組分在吸附床死空間殘余量吸附組分在吸附床中的總量)之比。分離系數(shù)越大,分離越容易。一般而言,變壓吸附氣體分離裝置中的吸附劑分離系數(shù)不宜小于3.另外,在工業(yè)變壓吸附過程中還應(yīng)考慮吸附與解吸間的矛盾。一般而言,吸附越容易則解吸越困難。如對于C5、C6等強吸附質(zhì)就應(yīng)選擇吸附能力相對較弱的吸附劑,以使吸附容量適當而解吸較容易,而對于N2、02、CO等弱吸附質(zhì)就應(yīng)選擇吸附能力相對較強的吸附劑如分子篩等;以使吸附容量更大、分離系數(shù)更高。此外,在吸附過程中,由于吸附床內(nèi)壓力是周期性變化的,吸附劑要經(jīng)受氣流的頻繁沖刷,因而吸附劑還應(yīng)有足夠的強度和抗磨性。 四川新型變壓吸附提氫吸附劑
隨著變壓吸附提氫技術(shù)的發(fā)展,復(fù)合吸附劑應(yīng)運而生。這類吸附劑將多種具有不同吸附特性的材料進行復(fù)合,充分發(fā)揮各組分的優(yōu)勢,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),分子篩則進一步深度凈化,實現(xiàn)對氫氣的提純。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),使氫氣純度達到,滿足燃料電池對氫氣純度的嚴格要求。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)化升級提供了新的途徑。通過調(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...