我國(guó)某氫能企業(yè)與國(guó)外科研機(jī)構(gòu)達(dá)成合作協(xié)議,共同開展變壓提氫吸附劑技術(shù)研發(fā)。雙方將圍繞新型吸附材料開發(fā)、吸附工藝優(yōu)化等關(guān)鍵領(lǐng)域展開深度合作,旨在攻克現(xiàn)有吸附劑在高溫高壓環(huán)境下穩(wěn)定性不足的技術(shù)難題。根據(jù)合作協(xié)議,雙方將建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,共享科研資源和技術(shù)成果。國(guó)外機(jī)構(gòu)在納米材料制備和表面改性技術(shù)方面具有優(yōu)勢(shì),而我國(guó)企業(yè)則在吸附劑工業(yè)化應(yīng)用方面經(jīng)驗(yàn)豐富,雙方互補(bǔ)性強(qiáng)。此次合作預(yù)計(jì)在未來(lái)三年內(nèi)取得階段性成果,有望開發(fā)出新一代高性能吸附劑產(chǎn)品。該項(xiàng)目的實(shí)施,不僅有助于提升我國(guó)在變壓提氫吸附劑領(lǐng)域的技術(shù)水平,也將為國(guó)際氫能技術(shù)合作提供新的范例。常見的吸附劑有活性炭、分子篩和活性氧化鋁等。遼寧自熱式變壓吸附提氫吸附劑
變壓提氫吸附劑類型特點(diǎn):變壓提氫吸附劑種類多樣,各有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。活性炭吸附劑具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積,對(duì)多種雜質(zhì)氣體都有良好的吸附性能,尤其在吸附有機(jī)雜質(zhì)方面表現(xiàn)出色。其吸附容量較大,能夠在一定程度上耐受原料氣中的水分,適用于一些對(duì)氫氣純度要求不是特別苛刻但雜質(zhì)成分復(fù)雜的場(chǎng)景。而沸石分子篩吸附劑則具有規(guī)整的孔道結(jié)構(gòu)和明確的孔徑大小,可根據(jù)分子尺寸進(jìn)行選擇性吸附。例如,4A 分子篩能優(yōu)先吸附水分子,5A 分子篩對(duì)氮?dú)獾入s質(zhì)有良好的吸附效果,這種精確的篩分能力使得它在生產(chǎn)超高純度氫氣時(shí)表現(xiàn),廣泛應(yīng)用于電子、化工等對(duì)氫氣純度要求極高的行業(yè)。還有金屬有機(jī)骨架(MOF)材料作為新型吸附劑,具有高度可設(shè)計(jì)性,通過(guò)調(diào)整有機(jī)配體和金屬離子的組合,可調(diào)控其對(duì)不同氣體的吸附選擇性和吸附容量,展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿ΑU憬男┳儔何教釟湮絼┰诙嗨儔何焦に嚵鞒讨校鱾€(gè)塔按照設(shè)定的程序依次進(jìn)行吸附、均壓、解吸、升壓等步驟。
吸附劑的影響因素:吸附劑的性能受多種因素影響。首先,原料氣的組成和雜質(zhì)含量直接關(guān)系到吸附劑的吸附負(fù)荷和使用壽命,如果雜質(zhì)含量過(guò)高,吸附劑可能會(huì)更快達(dá)到飽和,需要更頻繁地再生。其次,操作條件如吸附壓力、溫度和吸附時(shí)間等也至關(guān)重要。適宜的壓力和溫度范圍能保證吸附劑的吸附效果和穩(wěn)定性,而合理的吸附時(shí)間則能確保吸附過(guò)程充分進(jìn)行,同時(shí)避免過(guò)度吸附導(dǎo)致能耗增加。此外,吸附劑的顆粒大小和裝填方式也會(huì)影響氣體在吸附塔內(nèi)的分布和傳質(zhì)效率。
在變壓吸附提氫工程實(shí)踐中,吸附劑選型與提氫工藝的適配性至關(guān)重要。不同的原料氣組成、雜質(zhì)含量和目標(biāo)氫氣純度,需要選擇不同類型的吸附劑,并搭配相應(yīng)的工藝參數(shù)。對(duì)于含二氧化碳和水較多的原料氣,可選擇先采用活性氧化鋁脫除水分,再用活性炭吸附二氧化碳的組合吸附方案。而對(duì)于對(duì)氫氣純度要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景,如電子行業(yè),分子篩或復(fù)合吸附劑可能更為合適。同時(shí),吸附劑的顆粒大小、堆積密度等物理性質(zhì),也會(huì)影響吸附床層的壓降和傳質(zhì)效率,進(jìn)而影響提氫工藝的整體性能。因此,在設(shè)計(jì)變壓吸附提氫裝置時(shí),需綜合考慮原料氣特性、工藝要求和吸附劑性能,實(shí)現(xiàn)吸附劑與提氫工藝的比較好適配,確保裝置的高效穩(wěn)定運(yùn)行。而對(duì)于對(duì)氫氣純度要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景,如電子行業(yè),分子篩或復(fù)合吸附劑可能更為合適。
碳分子篩的微孔分布狹窄,具有獨(dú)特的篩分效應(yīng)和選擇吸附性,使其成為變壓吸附提氫的重要吸附劑。在吸附過(guò)程中,氧氣、氮?dú)獾葰怏w分子因動(dòng)力學(xué)直徑與碳分子篩微孔匹配,被優(yōu)先吸附,氫氣則快速通過(guò)吸附床層。某金屬熱處理廠采用碳分子篩吸附劑的 PSA 提氫設(shè)備,將含氫量 50% 的混合氣體提純至 99% 以上,為金屬熱處理工藝提供高純度氫氣保護(hù)氣。但碳分子篩對(duì)雜質(zhì)氣體較為敏感,原料氣中的焦油、粉塵等污染物,會(huì)堵塞碳分子篩的微孔,降低其吸附性能。所以,在原料氣進(jìn)入 PSA 裝置前,需配置高效的預(yù)處理設(shè)備,如過(guò)濾器、除油器等,去除其中的雜質(zhì),保證碳分子篩吸附劑的正常運(yùn)行,延長(zhǎng)其更換周期,為金屬熱處理過(guò)程提供穩(wěn)定可靠的氫氣來(lái)源。高溫甲醇制氫催化劑通常可滿足多種溫度需求。耐高溫變壓吸附提氫吸附劑怎么樣
變壓吸附提氫通過(guò)周期性壓力變化實(shí)現(xiàn)氫氣分離。遼寧自熱式變壓吸附提氫吸附劑
變壓提氫吸附劑應(yīng)用場(chǎng)景:變壓提氫吸附劑在眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在化工行業(yè),如合成氨生產(chǎn)過(guò)程中,原料氣經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化后含有大量雜質(zhì),通過(guò)變壓提氫吸附劑可將氫氣提純至以上,滿足合成氨對(duì)氫氣純度的嚴(yán)格要求,保障生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行,提高氨產(chǎn)量與質(zhì)量。在煉**業(yè),加氫裂化、加氫精制等工藝需要高純度氫氣,利用吸附劑提純后的氫氣參與反應(yīng),可有效去除油品中的硫、氮等雜質(zhì),生產(chǎn)出清潔燃料,符合日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。在新能源領(lǐng)域,燃料電池汽車的氫氣供應(yīng)也依賴變壓提氫吸附技術(shù)。加氫站通過(guò)吸附劑提純從各種來(lái)源制取的氫氣,為燃料電池汽車提供純凈氫氣,確保電池性能穩(wěn)定,推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中扮演著不可或缺的角色。 遼寧自熱式變壓吸附提氫吸附劑