附劑的使用壽命直接影響變壓吸附提氫裝置的運行成本和穩(wěn)定性。在正常操作條件下,吸附劑的使用壽命一般為 3 - 5 年。然而,多種因素會影響吸附劑的性能和壽命。原料氣中的雜質(zhì),如硫化物、重金屬等,會導致吸附劑中毒,使其吸附性能下降。水分含量過高會影響吸附劑的吸附選擇性和容量,加速吸附劑的老化。此外,頻繁的壓力波動和過高的操作溫度也會對吸附劑的結(jié)構(gòu)造成破壞。為延長吸附劑的使用壽命,需要對原料氣進行嚴格的預處理,去除其中的有害雜質(zhì)。定期對吸附劑進行性能檢測,及時發(fā)現(xiàn)并處理吸附劑中毒和老化問題。在裝置停車和開車過程中,應嚴格按照操作規(guī)程進行,避免壓力和溫度的急劇變化對吸附劑造成損害。先進的變壓提氫吸附劑能快速達到吸附平衡。云南變壓吸附提氫吸附劑供應商家
傳統(tǒng)工業(yè)化路徑??化石能源制氫??蒸汽甲烷重整(SMR)?:以天然氣為原料,通過高溫催化反應生成氫氣,成本約1.5-2.5美元/千克,但碳排放量達10-12 kg CO?/kg H??13。?煤氣化?:利用煤炭與水蒸氣反應生成合成氣(H?+CO),中國富煤地區(qū)普遍采用,能效約50-60%?13。?工業(yè)副產(chǎn)氫??氯堿工業(yè)?:電解食鹽水副產(chǎn)高純度氫氣(99.9%),中國年副產(chǎn)量超300萬噸,但利用率不足20%?35。?焦爐煤氣?:含氫量55-60%,需變壓吸附(PSA)提純,山西等地就近用于氫燃料電池車?56。新疆推廣變壓吸附提氫吸附劑高性能變壓提氫吸附劑助力氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
變壓吸附提氫吸附劑的再生是保證吸附過程連續(xù)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。常見的再生方式有降壓解吸、真空解吸和沖洗解吸等。降壓解吸是為基礎的再生方式,通過降低吸附床層的壓力,使吸附劑表面的雜質(zhì)氣體分子的吸附平衡向解吸方向移動,從而實現(xiàn)吸附劑的再生。這種方式操作簡單,但解吸效果相對有限,適用于吸附量較小、吸附強度較弱的雜質(zhì)氣體。真空解吸則是在降壓解吸的基礎上,進一步利用真空泵將吸附床層內(nèi)的壓力降低至真空狀態(tài),能夠更徹底地將吸附的雜質(zhì)氣體解吸出來,提高吸附劑的再生程度,適用于對吸附劑再生要求較高的場合。沖洗解吸是向吸附床層通入少量的惰性氣體或氫氣,將吸附在吸附劑表面的雜質(zhì)氣體置換出來,這種方式可以在較低的壓力下進行,且能避免雜質(zhì)氣體的殘留,但需要消耗一定量的沖洗氣體。
分子篩是一種具有規(guī)則微孔結(jié)構(gòu)的結(jié)晶硅鋁酸鹽,其孔徑大小均勻,可根據(jù)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(zhì)。分子篩的***優(yōu)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(zhì),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(zhì),使氫氣純度達到以上。此外,分子篩具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,在較寬的溫度和壓力范圍內(nèi)都能保持穩(wěn)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(guī)模應用。在實際操作中,需要根據(jù)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(yōu)化吸附效果和降低成本。 變壓吸附提氫吸附劑在變壓吸附工藝中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
常見吸附劑種類:目前,在變壓提氫工藝中常用的吸附劑有活性炭、分子篩和活性氧化鋁等。活性炭具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)和較大的比表面積,對多種有機雜質(zhì)和部分無機雜質(zhì)有良好的吸附性能,價格相對較低且來源***。分子篩則具有均勻的微孔結(jié)構(gòu),根據(jù)分子尺寸和形狀進行篩分吸附,對水、二氧化碳等極性分子有很強的吸附選擇性,能夠深度脫除雜質(zhì)。活性氧化鋁對水和某些酸性氣體有較好的吸附能力,常作為預處理吸附劑用于脫除原料氣中的水分。變壓吸附技術(shù)是以吸附劑(多孔固體物質(zhì))內(nèi)部表面對氣體分子的物理吸附為基礎,。陜西定制變壓吸附提氫吸附劑
吸附劑的表面積和孔徑分布影響其對氫氣的吸附能力。云南變壓吸附提氫吸附劑供應商家
吸附劑在不同原料氣中的應用適應性不同。來源的原料氣組成復雜多樣,變壓吸附提氫吸附劑需要具備良好的應用適應性。對于以重整氣為原料氣的情況,其中主要雜質(zhì)為一氧化碳、二氧化碳和少量的甲烷等。針對這種原料氣,采用對一氧化碳和二氧化碳具有高吸附選擇性的吸附劑,如銅基吸附劑或改性分子篩吸附劑,能夠地將雜質(zhì)去除,得到高純度的氫氣。而對于來自煉廠氣的原料氣,除了常見雜質(zhì)外,還可能含有一定量的硫化氫等含硫氣體,此時需要吸附劑不僅具備提氫能力,還要有一定的脫硫能力,可選用經(jīng)過特殊處理的活性炭吸附劑或添加了脫硫活性組分的復合吸附劑。在生物質(zhì)氣化氣制氫中,原料氣中含有較多的水蒸氣和焦油等雜質(zhì),這就要求吸附劑具有良好的耐水性和抗焦油中毒能力,經(jīng)過疏水處理的分子篩吸附劑或具有特殊孔道結(jié)構(gòu)的吸附劑能夠更好地適應這種復雜的原料氣環(huán)境。 云南變壓吸附提氫吸附劑供應商家