節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑排名

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-02-20

PEM,是質(zhì)子交換膜(Proton Exchange Membrane)的英文縮寫(xiě),PEM電解水制氫是一種新興的制氫技術(shù)。它的工作原理是水分子首先在陽(yáng)極催化劑(如貴金屬銥催化劑)的催化作用下分解成氧氣和氫正離子(H+),隨后H+穿過(guò)陰陽(yáng)極之間的PEM膜,進(jìn)而在陰極催化劑(如貴金屬鉑催化劑)的催化下生成氫氣。由于在陰極產(chǎn)生的氫氣和陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣會(huì)被PEM膜分隔開(kāi)來(lái),因此PEM電解水制氫的產(chǎn)氫純度高(>99.99%)。并且具有能量轉(zhuǎn)化效率高、響應(yīng)速度快、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。PEM電解水制氫作為一種綠色高效的制氫技術(shù),將助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到重要促進(jìn)作用。這種吸附劑可以在多種氣體混合物中選擇性地吸附氫氣。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑排名

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    變壓吸附是一種新型氣體吸附分離技術(shù),它有如下特點(diǎn)(1)產(chǎn)品純度高。(2)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)。(3)設(shè)備簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)簡(jiǎn)便。(4)連續(xù)循環(huán)操作,可完全達(dá)到自動(dòng)化。因此,當(dāng)這種新技術(shù)問(wèn)世后,就受到各國(guó)工業(yè)界的關(guān)注,競(jìng)相開(kāi)發(fā)和研究,發(fā)展迅速,并日益成熟。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。 廣西變壓吸附提氫吸附劑哪家好采用變壓吸附技術(shù)可以有效地控制吸附劑的吸附/解吸過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)高效的氫氣儲(chǔ)存和釋放。

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甲醇部分氧化制氫甲醇部分氧化制氫是放熱反應(yīng),可對(duì)外提供熱量,其主要副產(chǎn)物為CO2,可降低CO含量。在以氧氣作為氧化劑時(shí),所產(chǎn)生的氫氣濃度可達(dá)66%;但在以空氣為氧化劑時(shí),氫氣濃度為41%。甲醇部分氧化與甲醇水蒸氣重整反應(yīng)相比,有以下優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)是放熱反應(yīng),在接近230℃時(shí),反應(yīng)速度快,當(dāng)用氧氣代替水蒸氣做氧化劑,效率更高。但用空氣做氧化劑時(shí),會(huì)帶入氮?dú)饨档蜌浜浚瑸楹罄m(xù)分離提出帶來(lái)困難。潘相敏等[5]制備CuZnAlZr整體式催化劑,并考察了水醇比、氧醇比和液體空速等條件對(duì)該催化劑上甲醇氧化重整制氫反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)得到***反應(yīng)條件為水醇摩爾比1,氧醇摩爾比0.22,液體空速0.96h-1。亓愛(ài)篤等[8]在Cr-Zn氧化物催化劑上考察了各種工藝條件對(duì)甲醇氧化重整制氫過(guò)程的影響。通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)甲醇的轉(zhuǎn)化率、氫氣的選擇率、氫產(chǎn)率和產(chǎn)物中CO、CO2的濃度影響程度為反應(yīng)溫度>氧醇比>水醇比。

    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(shí)不用加熱,節(jié)能經(jīng)濟(jì)。(3)設(shè)備簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)簡(jiǎn)便。(4)連續(xù)循環(huán)操作,可完全達(dá)到自動(dòng)化。因此,當(dāng)這種新技術(shù)問(wèn)世后,就受到各國(guó)工業(yè)界的關(guān)注,競(jìng)相開(kāi)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(guò)程,脫附是吸熱過(guò)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(guò)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(dòng)化,對(duì)大型化氣體分離生產(chǎn)過(guò)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(jiàn)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。 在變壓吸附過(guò)程中,吸附劑的再生和循環(huán)使用也是非常重要的,這可以降低生產(chǎn)成本并提高生產(chǎn)效率。

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天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導(dǎo)地位:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無(wú)需運(yùn)輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動(dòng)化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫投資較高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時(shí)選擇天然氣制氫工藝更經(jīng)濟(jì)小型制氫、高純氫采用電解水方法:水電解制氫技術(shù)自開(kāi)發(fā)以來(lái)一直進(jìn)展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價(jià)的昂貴,用水電解制氫都不經(jīng)濟(jì)。電解水制氫,規(guī)模一般小于200Nm3/h,是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高,致其單位氫氣成本較高。甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的(1)甲醇蒸汽重整制氫與大規(guī)模的天然氣制氫或水電解制氫相比,投資省,能耗低。由于反應(yīng)溫度低,工藝條件緩和,燃料消耗也低。與同等規(guī)模的天然氣制氫裝置相比,甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的能耗約是前者的50%。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運(yùn)輸,儲(chǔ)存方便。而且所用的原料甲醇純度高,不需要再進(jìn)行凈化處理,反應(yīng)條件溫和,易于操作。 這種吸附劑可以在不同壓力和溫度下實(shí)現(xiàn)氫氣的選擇性吸附。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑排名

分子篩是一種具有高度選擇性的吸附劑,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氫氣與其他氣體的有效分離,適用于高純度氫氣的生產(chǎn)。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑排名

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。硅膠類(lèi)吸附劑屬于一種合成的無(wú)定形二氧化硅,它是膠態(tài)二氧化硅球形粒子的剛性連續(xù)網(wǎng)絡(luò),一般是由硅酸鈉溶液和無(wú)機(jī)酸混合來(lái)制備的,硅膠不僅對(duì)水有極強(qiáng)的親和力,而且對(duì)烴類(lèi)CO2等組分也有較強(qiáng)的吸附能力。活性炭類(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,有著非常一致的孔徑結(jié)構(gòu)和極強(qiáng)的吸附選擇性D對(duì)CO、CH4、N2、Ar、02等均具有較高的吸附能力。碳分子篩是一種以碳為原料,經(jīng)特殊的碳沉積工藝加工而成的專(zhuān)門(mén)用于提純空氣中的氮?dú)獾奈絼?,使其孔徑分布非常集中,只比氧分子直徑略?因此非常有利于對(duì)空氣中氮氧的分離。節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑排名