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。氫能作為各個(gè)能源之間的橋梁。福建國(guó)內(nèi)變壓吸附提氫吸附劑
“綠"氫認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)歐盟“可再生氫”定義2023年2月13日,歐盟通過(guò)了可再生能源指令要求的兩項(xiàng)授權(quán)法案。授權(quán)法案規(guī)定了三種可被計(jì)入“可再生氫”的場(chǎng)景,分別是:可再生能源生產(chǎn)設(shè)施與制氫設(shè)備直接連接所生產(chǎn)的氫氣;在可再生能源比例超過(guò)90%的地區(qū)采用電網(wǎng)供電,所生產(chǎn)的氫氣:在低二氧化碳排放限制的地區(qū)簽訂可再生能源電力購(gòu)買(mǎi)協(xié)議后采用電網(wǎng)供電來(lái)生產(chǎn)氫氣。第二項(xiàng)授權(quán)法案定義了一種量化可再生氫的計(jì)算方法,即可再生氫的燃料閾值必須達(dá)到28.2克二氧化碳當(dāng)量/兆焦(3.4千克二氧化碳當(dāng)量/千克氫氣)才能被視為可再生。該方法考慮到了燃料整個(gè)生命周期的溫室氣體排放,同時(shí)明確了在化石燃料生產(chǎn)設(shè)施同生產(chǎn)可再生氫的情況下,應(yīng)當(dāng)如何計(jì)算其溫室氣體排放。耐高溫變壓吸附提氫吸附劑哪家好吸附劑可以通過(guò)變壓控制吸附和解吸氫氣。
陰離子交換膜電解水技術(shù)(AEM):能夠生產(chǎn)低成本的氫氣,需突破關(guān)鍵材料技術(shù)限制。電解槽結(jié)構(gòu)類(lèi)似于PEM電解槽,主要由陰離子交換膜、過(guò)渡金屬催化電極極板、氣體擴(kuò)散層和墊片等組成,常使用純水或低濃度堿溶液作為電解質(zhì)。陰離子交換膜可以傳導(dǎo)氫氧根離子,并阻隔氣體和電子直接在電極間傳遞。AEM電解水技術(shù)工作原理為,水從陽(yáng)極過(guò)陰離子交換膜到陰極,接受電子產(chǎn)生氫氣和氫氧根離子,氫氧根離子穿過(guò)陰離子交換膜到陽(yáng)極,釋放電子生成氧氣。氫氧根穿過(guò)陰離子交換膜回到陽(yáng)極并放出電子產(chǎn)生氧氣,氧氣隨后通過(guò)氣體擴(kuò)散層與電解液一起流出。AEM電解水技術(shù)使用廉價(jià)的非貴金屬催化劑和碳?xì)淠ぃ哂谐杀镜?、電流密度較大等,并且可以與可再生能源耦合。目前AEM技術(shù)還處于研發(fā)階段,發(fā)展程度將取決于催化劑、聚合物膜、膜電極等關(guān)鍵材料技術(shù)的突破情況。
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。好的的變壓提氫吸附劑具備高選擇性吸附能力。
目前工業(yè)上大多采用物理法中的變壓吸附法(PSA)提純氫氣,也是目前成熟的氫氣提純技術(shù),可以得到純度為99.999%的氫氣。PSA分離技術(shù)的基本原理是基于在不同壓力下,吸附劑對(duì)不同氣體的選擇性吸附能力不同,利用壓力的周期性變化進(jìn)行吸附和解吸,從而實(shí)現(xiàn)氣體的分離和提純。根據(jù)原料氣中不同雜質(zhì)種類(lèi),吸附劑可選取分子篩、活性炭、活性氧化鋁等。近年來(lái),PSA技術(shù)逐漸完善,通過(guò)增加均壓次數(shù),可降低能量消耗;采用抽空工藝,氫氣的回收率可提高到95%~97%。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。吉林變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)
先進(jìn)的變壓提氫吸附劑能快速達(dá)到吸附平衡。福建國(guó)內(nèi)變壓吸附提氫吸附劑
綠氫,是通過(guò)風(fēng)能或太陽(yáng)能等可再生清潔能源發(fā)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(chǎn)生溫室氣體,是目前復(fù)能發(fā)展的主要趨勢(shì),解決了氫能的來(lái)源和制職成本問(wèn)題,就要考慮如何把復(fù)能送達(dá)各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景并創(chuàng)新氫能利用方式。儲(chǔ)存和運(yùn)輸,始終是人類(lèi)能源利用的技術(shù)課題。復(fù)氣密度小、易燃,因而體運(yùn)成本高,存在安全,長(zhǎng)期以來(lái)影響著氫能利用。為此,科學(xué)家們正嘗試將氫轉(zhuǎn)化為易健易運(yùn)的氨或甲醇,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綠氫大規(guī)摸應(yīng)用。比如,以經(jīng)典的哈伯一博施工藝借助氟氣及氫氣制取氨氣,或利用新興的電化學(xué)常壓低能耗合成氨技術(shù),實(shí)現(xiàn)“氫氨融合”,豐富了化肥工業(yè)等傳統(tǒng)用氯行業(yè)及綠氨摻混發(fā)電、綠色船用然科等下游新興領(lǐng)域的能源供給。另外,利用綠氫和二氧化碳合成綠色甲醇,也能實(shí)現(xiàn)氫能整體的全周期近零排放。目前全球市場(chǎng)對(duì)綠色甲酶、綠氨、柴油等綠色清潔液體燃米需求巨大,相關(guān)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)能有待進(jìn)一步提高,綠色清潔液體燃料前景廣闊,有望成為更具經(jīng)濟(jì)性的綠氫消納利用新路徑。 福建國(guó)內(nèi)變壓吸附提氫吸附劑