活性炭是變壓吸附(PSA)提氫工藝中常用的吸附劑之一。其具有發達的微孔結構,比表面積可達 1000-3000m2/g 。這種獨特的結構,為氫氣與雜質的分離提供了巨大的吸附界面。在 PSA 提氫過程中,原料氣中的二氧化碳、甲烷、一氧化碳等雜質,優先被活性炭表面的活性位點吸附,氫氣則因其較小的分子尺寸和較弱的吸附親和力,順利通過吸附床層。某石化企業采用活性炭吸附劑的 PSA 裝置,處理含氫量 60% 的重整氣。經過多周期的吸附解吸操作,氫氣產品純度穩定達到 99.9%,回收率高達 95%。值得注意的是,活性炭的吸附性能會受原料氣濕度影響。當原料氣中水分含量過高時,水分子會占據活性炭的部分活性位點,降低其對雜質的吸附容量。因此,在實際應用中,需對原料氣進行嚴格的脫水預處理,讓活性炭吸附劑的運行,延長其使用壽命,降低 PSA 裝置的運行成本?;钚匝趸X類屬于對水有強親和力的固體,一般采用三水合鋁或三水鋁礦的熱脫水或熱活化法制備。四川資質變壓吸附提氫吸附劑
分子篩是一種具有規則微孔結構的結晶硅鋁酸鹽,其孔徑大小均勻,可根據分子的大小和形狀進行選擇性吸附。在變壓吸附提氫工藝中,分子篩主要用于吸附一氧化碳、二氧化碳和水等小分子雜質。分子篩的***優勢在于其高度的吸附選擇性,能夠在復雜的氣體混合物中精確吸附目標雜質,從而獲得高純度的氫氣。例如,5A分子篩對一氧化碳和二氧化碳的吸附能力遠高于氫氣,可去除這些雜質,使氫氣純度達到以上。此外,分子篩具有良好的熱穩定性和化學穩定性,在較寬的溫度和壓力范圍內都能保持穩定的吸附性能。然而,分子篩的吸附容量相對較低,且價格較高,這在一定程度上限制了其大規模應用。在實際操作中,需要根據原料氣的組成和氫氣純度要求,合理搭配分子篩與其他吸附劑,以優化吸附效果和降低成本。 廣東變壓吸附提氫吸附劑設計在天然氣制氫設備中,我們的產品能夠有效地提高氫氣的產量和純度。
目前,常見的變壓吸附提氫吸附劑主要有活性炭、分子篩和金屬有機骨架材料(MOFs)等?;钚蕴烤哂胸S富的孔隙結構和較大的比表面積,對多種氣體都有一定的吸附能力,尤其在吸附低濃度的雜質氣體方面表現出色。它價格相對低廉,制備工藝成熟,在早期的變壓吸附提氫裝置中應用廣。分子篩則具有規整的孔道結構和明確的孔徑大小,能夠根據分子尺寸和形狀對氣體進行選擇性吸附。例如,5A分子篩可以很好地吸附氮氣、氧氣等雜質,而允許氫氣通過,在空氣分離制氫等領域發揮著重要作用。金屬有機骨架材料是近年來發展迅速的新型吸附劑,其具有超高的比表面積和可調控的孔道結構,對氫氣的吸附性能優異,并且在選擇性和吸附容量方面具有很大的潛力,有望在未來的變壓吸附提氫技術中實現更廣的應用。
氫氣作為一種無色無味的氣體,能夠通過多種方式生產,根據生產過程中使用的能源和產生的環境影響可分為不同種類。綠氫是的氫能源,通過電解可再生能源來生產。由于能源來自可再生來源,綠氫被認為是應對氣候變化的重要能源。當供電解用的能源來自于像風,水或太陽能這樣的可再生能源時,就是綠氫。紅氫與綠氫類似,也是通過電解生產的,但能源來自核電站。雖然會產生放射性廢物,但這些廢物可被回收,使得紅氫具有綠色屬性。黃氫的生產同樣通過電解,但其能源來自公共電網。然而,如果電網主要依賴化石燃料,黃氫的環境影響將受到限制。綠氫,是通過風能或太陽能等可再生清潔能源發電,再利用這些清潔電能,以電解水方式制取氨氣。綠氨在制取討程中基本不產生溫室氣體,是目前復能發展的主要趨勢,解決了氫能的來源和制職成本問題,就要考慮如何把復能送達各類應用場景并創新氫能利用方式。儲存和運輸,始終是人類能源利用的技術課題。復氣密度小、易燃,因而體運成本高,存在安全,長期以來影響著氫能利用。氫燃料動力火箭把人類帶入瑰麗的太空,氫燃料電池技術的出現則讓“氫—電”直接轉換成為可能。
碳分子篩的微孔分布狹窄,具有獨特的篩分效應和選擇吸附性,使其成為變壓吸附提氫的重要吸附劑。在吸附過程中,氧氣、氮氣等氣體分子因動力學直徑與碳分子篩微孔匹配,被優先吸附,氫氣則快速通過吸附床層。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氣。但碳分子篩對雜質氣體較為敏感,原料氣中的焦油、粉塵等污染物,會堵塞碳分子篩的微孔,降低其吸附性能。所以,在原料氣進入 PSA 裝置前,需配置高效的預處理設備,如過濾器、除油器等,去除其中的雜質,保證碳分子篩吸附劑的正常運行,延長其更換周期,為金屬熱處理過程提供穩定可靠的氫氣來源。變壓吸附用于工業生產,還應用于環保、醫療等領域。四川資質變壓吸附提氫吸附劑
變壓吸附產品純度高。四川資質變壓吸附提氫吸附劑
隨著全球對清潔能源的需求不斷增加,氫氣作為一種高效、清潔的能源載體,其制取和提純技術受到越來越多的關注。變壓吸附提氫吸附劑作為該技術的**,未來將朝著高性能、低成本、綠色環保的方向發展。在性能方面,研發具有更高吸附容量、選擇性和穩定性的吸附劑,以滿足不斷提高的氫氣純度和回收率要求。在成本控制方面,通過優化制備工藝和原材料選擇,降低吸附劑的生產成本。同時,注重吸附劑的綠色制備和再生利用,減少對環境的影響。此外,隨著人工智能和大數據技術的發展,將其應用于吸附劑的研發和工藝優化,有望實現吸附劑性能的快速篩選和工藝參數的精細調控,推動變壓吸附提氫技術的進一步發展。四川資質變壓吸附提氫吸附劑