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??茖W(xué)家仍在努力將地球上的太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能等可再生能源,再度轉(zhuǎn)化為氫這一清潔、高密度的能源形式。福建變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠(chǎng)家
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(lèi)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?;钚蕴款?lèi)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(lèi)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。 青海自熱式變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫吸附劑作用。
中國(guó)氫能協(xié)會(huì)對(duì)“綠氫”作出了初步定義,“綠氫”是指通過(guò)可再生能源電解水制氫而得到的氫氣,它是一種清潔能源,與傳統(tǒng)的灰氫(通過(guò)化石燃料,煤炭、石油、天然氣等,燃燒產(chǎn)生的氫氣)有著明顯的區(qū)別,“綠氫”的生產(chǎn)過(guò)程中使用的電力必須來(lái)自于可再生能源,如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等。2020年12月29日,中國(guó)氫能聯(lián)盟提出《低碳?xì)?、清潔氫與可再生能源氫的標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)》,當(dāng)中指出在單位氫氣碳排放量方面,低碳?xì)涞拈撝禐?4.51千克二氧化碳當(dāng)量/千克氫,清潔氫和可再生氫的閾值為4.9千克二氧化碳當(dāng)量/千克氫,同時(shí)可再生氫要求其制氫能源為可再生能源。
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)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。高性能變壓提氫吸附劑助力氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
變壓吸附有如下特點(diǎn);產(chǎn)品純度高;一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時(shí)不用加熱,節(jié)能經(jīng)濟(jì);設(shè)備簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)簡(jiǎn)便;連續(xù)循環(huán)操作,可完全達(dá)到自動(dòng)化。任何一種吸附對(duì)于同一被吸附氣體(吸附質(zhì)》來(lái)說(shuō),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(guò)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(chēng)為變溫吸附《簡(jiǎn)稱(chēng)TSA)。顯然,變溫吸附是通過(guò)改變溫度來(lái)進(jìn)行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫(常溫)吸附等溫線(xiàn)和高溫吸附等溫線(xiàn)之間的垂線(xiàn)進(jìn)行,由于吸附劑的比熱容較大,熱導(dǎo)率(導(dǎo)熱系數(shù))較小,升溫和降溫都需要較長(zhǎng)的時(shí)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(chēng)為變壓吸附??梢?jiàn),變壓吸附是通過(guò)改變壓力來(lái)吸附和解吸的。從變壓吸附(PSA)工序來(lái)的氫氣是含有少量氧氣的粗氫氣,純度尚達(dá)不到要求,需凈化。人類(lèi)從未停止對(duì)低能耗、低成本氫能制取技術(shù)的探索。寧夏資質(zhì)變壓吸附提氫吸附劑
吸附劑的再生與循環(huán)利用有助于降低變壓吸附提氫的整體成本。福建變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠(chǎng)家
可再生能源制氫是一種重要的能源轉(zhuǎn)型路徑,旨在通過(guò)電解水技術(shù)將可再生能源轉(zhuǎn)換為氫氣,從而實(shí)現(xiàn)能源的清潔、高效利用??稍偕茉粗茪涞倪^(guò)程涉及將可再生能源通過(guò)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)換成電能,隨后利用電解水技術(shù)將電能轉(zhuǎn)換為氫氣。這種制氫方式不僅有助于大規(guī)模消納和儲(chǔ)能可再生能源,還能為氫能的應(yīng)用提供清潔的氫源。氫氣作為一種二次能源,具有高能量密度、清潔燃燒產(chǎn)物(主要為水)等優(yōu)點(diǎn),因此在能源轉(zhuǎn)型中扮演著重要角色。綠氫是發(fā)展氫能的初衷”,在助力國(guó)家碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí),綠氫規(guī)?;l(fā)展應(yīng)用尤為重要。福建變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠(chǎng)家