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)到平衡的過程,吸附分離過程實(shí)際上都是一個(gè)平衡吸附過程在實(shí)際的吸附過程中,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)和離開吸附相的分子數(shù)相等時(shí),吸附過程就達(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。在壓力高時(shí),由于單位時(shí)間內(nèi)撞擊到吸附劑表面的氣體分子數(shù)多,因而壓力越高;動(dòng)態(tài)平衡吸附容量也就越大,在溫度高時(shí),由于氣體分子的動(dòng)能大,能被吸附劑表面分子引力束縛的分子就少,因而溫度越高平衡吸附容量也就越小。我們用不同溫度下的吸附等溫線來描述這一關(guān)系,吸附等溫線就是在一定的溫度下,測(cè)定出各氣體組份在吸附劑上的平衡吸附量,將不同壓力下得到的平衡吸附量用曲線連接而成的曲線。變壓吸附提氫吸附劑可以通過改變吸附劑的表面性質(zhì)來調(diào)節(jié)氫氣的吸附性能。廣東國內(nèi)變壓吸附提氫吸附劑
吸附是指:當(dāng)兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時(shí),其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過程。具有吸附作用的物質(zhì)(一般為密度相對(duì)較大的多孔固體)被稱為吸附劑,被吸附的物質(zhì)(一般為密度相對(duì)較小的氣體或液體)稱為吸附質(zhì)。吸附按其性質(zhì)的不同可分為四大類即:化學(xué)吸附、活性吸附、毛細(xì)管凝縮和物理吸附。變壓吸附(PSA)氣體分離裝置中的吸附主要為物理吸附。物理吸附是指依靠吸附劑與吸附質(zhì)分子間的分子力(包括范德華力和電磁力)進(jìn)行的吸附。其特點(diǎn)是:吸附過程中沒有化學(xué)反應(yīng),吸附過程進(jìn)行的極快,參與吸附的各相物質(zhì)間的動(dòng)態(tài)平衡在瞬間即可完成,并且這種吸附是完全可逆的。甘肅智能變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫技術(shù)可以用于工業(yè)生產(chǎn)中的氫氣提取,可以應(yīng)用于能源等領(lǐng)域,為可持續(xù)發(fā)展提供了新的解決方案。
氫氣是合成氨、甲醇、煉油化工及其他相關(guān)行業(yè)的重要原料,隨著作為二次能源載體的氫能產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟,氫能成為當(dāng)前有前景的清潔能源之一,尤其氫燃料電池汽車開始規(guī)?;l(fā)展,市場(chǎng)對(duì)氫氣的需求量將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。煤制氫低成本,但環(huán)境不友好。隨著天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷產(chǎn)業(yè)鏈的完善、天然氣開采技術(shù)的進(jìn)步、儲(chǔ)量巨大的頁巖氣等非常規(guī)天然氣開發(fā)成本的不斷降低,天然氣制氫的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)越來越明顯,該技術(shù)成為主要的制氫路線,從而將加快推進(jìn)我國氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
PEM,是質(zhì)子交換膜(Proton Exchange Membrane)的英文縮寫,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+穿過陰陽極之間的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)生的氫氣和陽極產(chǎn)生氧氣會(huì)被PEM膜分隔開來,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。變壓吸附提氫吸附劑的制備方法多樣,可以通過改變吸附劑的成分、結(jié)構(gòu)和處理?xiàng)l件等方式來調(diào)控其吸附性能。
相比于堿性電解槽,PEM電解槽由于設(shè)備成本過高,制氫成本相對(duì)較高,但隨著氫能行業(yè)的發(fā)展,氫氣需求的增加,以及技術(shù)的進(jìn)步,會(huì)帶來PEM電解槽成本的下降,疊加可再生能源電力成本的下降和產(chǎn)氫數(shù)量的增加,PEM電解槽制氫成本會(huì)低于堿性電解槽。如果考慮用地面積,即土地成本,PEM電解槽更加緊湊,同等規(guī)模下PEM占地面積幾乎為堿性裝置的一半,在土地昂貴的地區(qū)PEM電解槽優(yōu)勢(shì)更加明顯,結(jié)合其效率高、能耗少、響應(yīng)快、負(fù)載高等優(yōu)勢(shì),PEM電解槽將是未來電解制氫的主流方向變壓吸附提氫技術(shù)是一種高效、環(huán)保的氫氣提取方法,利用吸附劑的吸附特性,將氫氣從混合氣體中分離出來。廣東變壓吸附提氫吸附劑有哪些
通過改進(jìn)吸附劑的制備方法和工藝條件,可以提高其性能和穩(wěn)定性,從而延長(zhǎng)其使用壽命和提高生產(chǎn)效率。廣東國內(nèi)變壓吸附提氫吸附劑
在通常的工業(yè)變壓吸附過程中,由于吸附-解吸循環(huán)的周期短(一般只有數(shù)分鐘),吸附熱來不及散失,恰好可供解吸之用,所以吸附熱和解吸熱引起的吸附床溫度變化一般不大,吸附過程可近似看做等溫過程,其特性基本符合Langmuir吸附等溫方程在實(shí)際應(yīng)用中,一般依據(jù)氣源的組成、壓力及產(chǎn)品要求的不同來選擇PSATSA或PSA+TSA工藝變溫吸附(TSA)法的循環(huán)周期長(zhǎng),但再生徹底,通長(zhǎng)用于微量雜質(zhì)或難解吸雜質(zhì)的脫除變壓吸附(PSA)法的循環(huán)周期短,吸附劑利用率高,吸附劑用量相對(duì)較少不需要外加換熱設(shè)備,被用于大氣量多組分氣體的分離與純化廣東國內(nèi)變壓吸附提氫吸附劑