變壓吸附,是一種新型分離技術(shù),它有如下優(yōu)點(diǎn):(1)產(chǎn)品純度高。(2)一般可在和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節(jié)能經(jīng)濟(jì)。(3)設(shè)備簡單,操作、維護(hù)簡便。(4)連續(xù)循環(huán)操作,可完全達(dá)到自動化。因此,當(dāng)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。利用的平衡吸附量隨組分分壓升高而增加的特性,進(jìn)行加壓、減壓的操作方法。吸附是放熱過程,脫附是吸熱過程,但只要吸附質(zhì)濃度不大,吸附熱和脫附熱都不大,因此變壓吸附仍可視作等溫過程。變壓吸附一般是常溫操作,不須供熱,故循環(huán)周期短,易于實(shí)現(xiàn)自動化,對大型化氣體分離生產(chǎn)過程尤為適用。變壓吸附的工業(yè)應(yīng)用有:D空氣和工業(yè)氣體的:@高純氫的制備:3空氣分離制富氧或富氮空氣(見彩圖):@混合氣體的分離如烷烴、烯烴的分離。@生物降解洗滌劑中間物,石腦油高純度正構(gòu)烷烴熔劑和異構(gòu)體的分離:6,制取高純度一氧化碳,回收利用工業(yè)尾氣。 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。北京推廣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(jìn)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(jìn)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(jìn)行合理的控制.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,充分利用幾個緩沖罐。然后,進(jìn)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(zhǔn)備,達(dá)到循環(huán)利用的目的,如果這個環(huán)節(jié)處理不好就會導(dǎo)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。 變壓吸附變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠家吸附劑是變壓吸附提氫技術(shù)的關(guān)鍵,其性能直接影響到氫氣的純度和產(chǎn)率。
我們現(xiàn)在主要使用的吸附劑有變壓吸附硅膠、、高效 Cu 系吸附劑(PU-1)、基制氧吸附劑(PU-8)等。其中山東辛化生產(chǎn)的變壓吸附硅膠是針對變壓吸附氣體分離技術(shù)開、研究的脫炭、提純吸附劑。第三代 (SIN-03)同過特殊的吸附劑生產(chǎn)工藝,控制吸附劑的孔徑分布及孔容,改變吸附劑的表面物理化學(xué)性質(zhì),使其具有吸附容量大,吸附、脫炭速度快,吸附選擇性強(qiáng),分離系數(shù)高,使用壽命長等特點(diǎn)。從空氣中分離出富氧,該過程經(jīng)過改進(jìn),于 60 年代投入了工業(yè)生產(chǎn)。80 年代,變壓吸附技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用取得了突破性的進(jìn)展,主要應(yīng)用在氧氮分離、空氣干燥與凈化以及氫氣凈化等。其中,氧氮分離的技術(shù)進(jìn)展是把新型吸附劑碳分子篩與變壓吸附結(jié)合起來,將空氣中的 O2 和 N2 加以分離,從而獲得氮?dú)?。隨著分子篩性能改進(jìn)和質(zhì)量提高,以及變壓吸附工藝的不斷改進(jìn),使產(chǎn)品純度和回收率不斷提高,這又促使變壓吸附在經(jīng)濟(jì)上立足和工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)。
氫氣是合成氨、甲醇、煉油化工及其他相關(guān)行業(yè)的重要原料,隨著作為二次能源載體的氫能產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟,氫能成為當(dāng)前有前景的清潔能源之一,尤其氫燃料電池汽車開始規(guī)?;l(fā)展,市場對氫氣的需求量將呈現(xiàn)快速增長趨勢。煤制氫低成本,但環(huán)境不友好。隨著天然氣產(chǎn)供儲銷產(chǎn)業(yè)鏈的完善、天然氣開采技術(shù)的進(jìn)步、儲量巨大的頁巖氣等非常規(guī)天然氣開發(fā)成本的不斷降低,天然氣制氫的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢越來越明顯,該技術(shù)成為主要的制氫路線,從而將加快推進(jìn)我國氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這種吸附劑可以通過變壓控制吸附和解吸氫氣。
變壓吸附(PSA)氣體分離裝置中的吸附主要為物理吸附物理吸附是指:依靠吸附劑與吸附質(zhì)分子間的分子力(包括范德華力和電磁力)進(jìn)行的吸附。特點(diǎn)是:吸附過程中沒有化學(xué)反應(yīng),吸附過程進(jìn)行的極快,參與吸附的各相物質(zhì)間的動態(tài)平衡在瞬間即可完成,并且這種吸附是完全可逆的。變壓吸附氣體分離工藝過程之所以得以實(shí)現(xiàn)是由于吸附劑在這種物理吸附中所具有的兩個基本性質(zhì):一是對不同組分的吸附能力不同,二是吸附質(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利用吸附劑的性質(zhì),可實(shí)現(xiàn)對混合氣體中某些組分的優(yōu)先吸附而使其它組分得以提純,利用吸附劑的第二個性質(zhì),可實(shí)現(xiàn)吸附劑在低溫、高壓下吸附而在高溫、低壓下解吸再生,從而構(gòu)成吸附劑的吸附與再生循環(huán),達(dá)到連續(xù)分離氣體的目的。變壓吸附提氫技術(shù)在不斷進(jìn)步和完善,未來有望實(shí)現(xiàn)更加高效、環(huán)保的氫氣提取,為社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。上海甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,變壓吸附提氫技術(shù)將為未來的可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。北京推廣變壓吸附提氫吸附劑
相比于堿性電解槽,PEM電解槽由于設(shè)備成本過高,制氫成本相對較高,但隨著氫能行業(yè)的發(fā)展,氫氣需求的增加,以及技術(shù)的進(jìn)步,會帶來PEM電解槽成本的下降,疊加可再生能源電力成本的下降和產(chǎn)氫數(shù)量的增加,PEM電解槽制氫成本會低于堿性電解槽。如果考慮用地面積,即土地成本,PEM電解槽更加緊湊,同等規(guī)模下PEM占地面積幾乎為堿性裝置的一半,在土地昂貴的地區(qū)PEM電解槽優(yōu)勢更加明顯,結(jié)合其效率高、能耗少、響應(yīng)快、負(fù)載高等優(yōu)勢,PEM電解槽將是未來電解制氫的主流方向北京推廣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(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,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(dá)到,滿足燃料電池對氫氣純度的嚴(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...