隨著化石能源不斷消耗,資源終究會(huì)枯竭,新的“含能體能源”也必然出現(xiàn),其中氫能源便是其中的主要的。氫在自然界儲(chǔ)存十分豐富,據(jù)估計(jì)氫元素構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%,它***存在于空氣中,另外在水、礦物燃料和各類碳水化合物之中普遍存在。除了核燃料熱值高值外,氫的發(fā)熱值高,其燃燒產(chǎn)生的熱值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于所有化石燃料、化工燃料和生物燃料等。氫的燃燒性能良好,燃點(diǎn)高,可燃范圍***,而且燃燒速度快,從熱值和燃燒角度看,氫***就是一種質(zhì)量和高效的能源。另外,氫氣本身無(wú)毒,燃燒后除了生成水和少量氮化氫之外,不會(huì)產(chǎn)生對(duì)生態(tài)和環(huán)境有害的污染物,而且沒(méi)有二氧化碳排放,因此氫能屬于清潔能源,對(duì)于生態(tài)環(huán)境治理和減少二氧化碳排放均具有重大意義。 氫燃料動(dòng)力火箭把人類帶入瑰麗的太空,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。寧夏甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑
氫氣純化方法主要分為物理法、化學(xué)法和膜分離法。物理法中的深冷分離法是利用原料氣中不同組分的相對(duì)揮發(fā)度的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)氫氣的分離和提純。與甲烷和其他輕烴相比,氫具有較高的相對(duì)揮發(fā)度。隨著溫度的降低,碳?xì)浠衔铩⒍趸?、一氧化碳、氮?dú)獾葰怏w先于氫氣凝結(jié)分離出來(lái)。深冷分離法的成本高,對(duì)不同原料成分處理的靈活性差,有時(shí)需要補(bǔ)充制冷,通常適用于含氫量比較低且需要回收分離多種產(chǎn)品的提純處理。金屬鈀膜擴(kuò)散法的原理是基于鈀膜對(duì)氫氣有良好的選擇透過(guò)性。在300~500℃下,氫吸附在鈀膜上,并電離為質(zhì)子和電子。在濃度梯度的作用下,氫質(zhì)子擴(kuò)散至低氫分壓側(cè),并在鈀膜表面重新耦合為氫分子。由于鈀復(fù)合膜對(duì)氫氣有獨(dú)特的透氫選擇性,其幾乎可以去除氫氣外所有雜質(zhì),分離得到的氫氣純度高、回收率高。為防止鈀膜的中毒失效,鈀膜提純技術(shù)對(duì)原料氣中的CO、H2O、O2等雜質(zhì)含量要求較高,需預(yù)先脫除。此外,鈀復(fù)合膜的生產(chǎn)成本較高,透氫速度低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化的應(yīng)用。 遼寧甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑在天然氣制氫設(shè)備中,我們的產(chǎn)品能夠有效地提高氫氣的產(chǎn)量和純度。
變壓吸附制氮設(shè)備是利用碳分子作為吸附劑把空氣中的氧氣和氮?dú)馑诤Y孔穴內(nèi)的擴(kuò)散速度變出差異從而將空氣中的氧氣、氮?dú)夥蛛x開(kāi)來(lái),氧氣分子比氮?dú)夥肿訑U(kuò)散速度快,所以先于氮?dú)鈹U(kuò)散到碳分子吸附劑的孔穴內(nèi),未能擴(kuò)散到碳分子吸附劑孔穴內(nèi)的氮?dú)庾鳛楫a(chǎn)品輸出。變壓吸附制氮裝置的技術(shù)特點(diǎn):1、變壓吸附制氮裝置的工藝簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)外形小,占用空間省。2、變壓吸附制氮裝置的自動(dòng)化程度高,產(chǎn)氣量大。起動(dòng)時(shí),只需按下按鈕,開(kāi)機(jī)20分鐘后就可生產(chǎn)出氣。3、變壓吸附制氮裝置的能源消耗低,運(yùn)行費(fèi)用低,原料氣從天然提取,只需提供壓縮空氣和電源就可制氮。4、變壓吸附制氮裝置的純度調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)品純度受氮排出量影響,可任意調(diào)節(jié)99%。當(dāng)下使用變壓吸附原理制氮、氫、氧的設(shè)備已經(jīng)非常普及,程控閥這個(gè)部件在這些設(shè)備中相當(dāng)于設(shè)備的心臟是設(shè)備完成整個(gè)工藝流程實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行、可靠工作的關(guān)鍵。加氫裝置排放氫氣的回收與利用是一種的能源回收利用方式。目前,常見(jiàn)的氫氣回收利用技術(shù)包括以下幾種氫氣再利用:將排放的氫氣再次加入到加氫系統(tǒng)中進(jìn)行利用,可以降低加氫系統(tǒng)的能耗和成本。
在制氫設(shè)備中,氫氣的純化可以通過(guò)物理或化學(xué)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn),常見(jiàn)的氫氣純化技術(shù)有變壓吸附提純、膜分離提純、低溫分離提純、化學(xué)提純、金屬氫化法、氫化脫氫法等。需要注意的是,不同的制氫設(shè)備可能采用不同的純化方法,具體選擇取決于設(shè)備規(guī)模、原料氣成分、純化要求等因素。1,變壓吸附(PSA)是通過(guò)吸附劑在 下吸附氫氣中的雜質(zhì),然后在低壓下解吸的提純方法,適用于大規(guī)模制氫設(shè)備。2,膜分離作為一種常用的提純技術(shù),包括鈀膜擴(kuò)散法和有機(jī)中空纖維膜擴(kuò)散法,是利用特殊的膜材料,通過(guò)選擇性滲透的原理,將氫氣與其他氣體分離,適用于中小規(guī)模制氫設(shè)備。3,低溫分離提純則是基于氫與其他氣體沸點(diǎn)差異大的原理,由于氫氣在低溫下會(huì)產(chǎn)生冷凝液化現(xiàn)象,而其他雜質(zhì)氣體則仍保持氣態(tài),從而實(shí)現(xiàn)氫氣的純化。這種方法需要消耗大量的能量,因此成本較高。4,化學(xué)提純是指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將氫氣中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)氫氣的純化。氫能作為各個(gè)能源之間的橋梁。
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。變壓吸附提氫技術(shù)是一種高效、環(huán)保的氫氣提取方法。陜西變壓吸附變壓吸附提氫吸附劑
變壓吸附設(shè)備簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)簡(jiǎn)便。寧夏甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑
吸附平衡是指在一定的溫度和壓力下,吸附劑與吸附質(zhì)充分接觸,吸附質(zhì)在兩相中的分布達(dá)到平衡的過(guò)程,吸附分離過(guò)程實(shí)際上都是一個(gè)平衡吸附過(guò)程在實(shí)際的吸附過(guò)程中,吸附質(zhì)分子會(huì)不斷地碰撞吸附劑表面并被吸附劑表面的分子力束縛在吸附相中;同時(shí),吸附相中的吸附質(zhì)分子又會(huì)不斷地從吸附分子或其他吸附質(zhì)分子得到能力,從而克服分子力離開(kāi)吸附相,當(dāng)一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入吸附相的分子數(shù)和離開(kāi)吸附相的分子數(shù)相等時(shí),吸附過(guò)程就達(dá)到了平衡。在一定的溫度和壓力下,對(duì)于相同的吸附劑和吸附質(zhì),該動(dòng)態(tài)平衡吸附量是一個(gè)定值。在變壓吸附氣體分離裝置常用的幾種吸附劑中,活性氧化鋁類屬于對(duì)水有強(qiáng)親和力的固體,一般采用三水合鋁或三水鋁礦的熱脫水或熱活化法制備,主要用于氣體的干燥。活性炭類吸附劑的特點(diǎn)是:其表面所具有的氧化物基團(tuán)和無(wú)機(jī)物雜質(zhì)使表面性質(zhì)表現(xiàn)為弱極性或無(wú)極性,加上活性炭所具有的特別大的內(nèi)表面積,使得活性炭成為一種能大量吸附多種弱極性和非極性有機(jī)分子的廣譜耐水型吸附劑。沸石分子篩類吸附劑是一種含堿土元素的結(jié)晶態(tài)偏硅鋁酸鹽,屬于強(qiáng)極性吸附劑,具有較高的吸附能力。 寧夏甲醇重整變壓吸附提氫吸附劑