活性炭具有巨大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu),這使其對多種氣體具有較強的吸附能力。在變壓吸附提氫裝置中,活性炭主要用于吸附二氧化碳、甲烷和部分一氧化碳等雜質(zhì)。其優(yōu)點在于吸附容量大、吸附速度快,尤其適用于處理低濃度雜質(zhì)氣體。由于活性炭的表面性質(zhì)可以通過化學改性進行調(diào)整,因此可以根據(jù)不同的氣體組成和工藝要求,定制具有特定吸附選擇性的活性炭吸附劑。在吸附過程中,活性炭的吸附量隨壓力升高而增加,在解吸階段,通過降低壓力,吸附的雜質(zhì)氣體可以迅速脫附。然而,活性炭對水分較為敏感,當原料氣中水分含量較高時,活性炭的吸附性能會下降。因此,在使用活性炭吸附劑時,通常需要對原料氣進行嚴格的脫水預處理,以保證其吸附效果和使用壽命。 工藝要求和吸附劑性能,實現(xiàn)吸附劑與提氫工藝的比較好適配,確保裝置的高效穩(wěn)定運行。貴州耐高溫變壓吸附提氫吸附劑
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(yōu)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(zhì)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(zhì),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(wěn)定可靠的氫氣來源。湖北國內(nèi)變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫技術具有操作簡便、設備投資少、能耗低、產(chǎn)品純度高等。
氫氣的存儲和運輸是實現(xiàn)其廣泛應用的關鍵環(huán)節(jié),也是面臨的主要挑戰(zhàn)之一。氫氣密度低,常溫常壓、能量密度小,需要通過壓縮、液化或化學吸附等方式進行存儲。壓縮氫氣是常見的方法,將氫氣壓縮至狀態(tài)存儲在特制的氣瓶中,廣泛應用于氫燃料電池汽車等領域。液化氫氣則需將氫氣冷卻至極低溫度(約-253℃)使其液化,以提高存儲密度,但液化過程能耗高,對存儲設備的絕熱性能要求極高。在運輸方面,氣態(tài)氫氣可通過管道輸送,但管道建設成本高昂,且對管道材質(zhì)要求特殊,需防止氫氣滲透。液態(tài)氫氣運輸則適合長距離、大規(guī)模運輸,但同樣面臨低溫保存和運輸設備成本高的問題。近年來,固態(tài)儲氫技術取得了一定進展,利用金屬氫化物等材料吸附氫氣,在需要時釋放,具有安全性高、存儲密度較大等點,為氫能源的存儲和運輸開辟了新的途徑。
從節(jié)能角度來看,蘇州科瑞變壓提氫吸附劑優(yōu)勢明顯。其獨特的吸附-解吸特性,使得在變壓吸附過程中能耗大幅降低。在吸附階段,能夠以較低的壓力實現(xiàn)吸附,減少了氣體壓縮所需的能量消耗;解吸階段,通過合理的工藝設計,可在相對溫和的條件下完成解吸過程,無需過多的熱量或其他能量輸入。這種節(jié)能的特點,不僅符合當下綠色、節(jié)能減排的發(fā)展趨勢,更為企業(yè)降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟效益,在市場競爭中占據(jù)有利地位。該吸附劑具備吸附與解吸的特點。在極短的時間內(nèi)就能完成對氫氣的吸附過程,迅速實現(xiàn)混合氣體的分離,提高了生產(chǎn)效率。同樣,在解吸環(huán)節(jié),能夠釋放所吸附的氫氣,為下一個吸附循環(huán)做好準備。吸附與解吸速率,使得整個變壓吸附系統(tǒng)能夠在較短的周期內(nèi)運行,單位時間內(nèi)處理的氣體量增加,從而滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)對氫氣產(chǎn)量的需求。這種的運行模式,讓蘇州科瑞的吸附劑在眾多同類產(chǎn)品中脫穎而出,為企業(yè)創(chuàng)造更大的產(chǎn)能價值。 高溫甲醇制氫催化劑通常可滿足多種溫度需求。
變壓提氫吸附劑研發(fā)進展:近年來,變壓提氫吸附劑研發(fā)取得諸多突破。新型吸附劑材料不斷涌現(xiàn),如共價有機骨架(COF)材料,其具有高度有序的多孔結(jié)構(gòu)和良好的化學穩(wěn)定性,在氫氣提純領域展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。研究發(fā)現(xiàn),某些COF材料對二氧化碳等雜質(zhì)的吸附容量遠超傳統(tǒng)吸附劑,且具有較快的吸附動力學性能,有望大幅縮短吸附-解吸周期,提高生產(chǎn)效率。同時,在吸附劑的協(xié)同作用研究方面也有新進展,將不同類型的吸附劑進行復合,利用它們之間的協(xié)同效應,發(fā)揮各自優(yōu)勢,實現(xiàn)對多種雜質(zhì)的去除。例如,將活性炭與分子篩復合,既能利用活性炭對大分子雜質(zhì)的吸附能力,又能借助分子篩對小分子雜質(zhì)的篩分特性,進一步提升氫氣提純效果,推動變壓提氫技術向更高性能、更低能耗方向發(fā)展。目前,市場上已經(jīng)有不少針對高溫甲醇制氫的催化劑產(chǎn)品。新疆資質(zhì)變壓吸附提氫吸附劑
高溫甲醇制氫催化劑通常可滿足多種溫度需求,這主要是因為催化劑的活性在不同溫度下有所變化。貴州耐高溫變壓吸附提氫吸附劑
清潔能源轉(zhuǎn)型路徑??電解水制氫??堿性電解(ALK)?:技術成熟,成本約400-600美元/千瓦,中國西北風光資源區(qū)已建百兆瓦級項目?18。?質(zhì)子交換膜(PEM)?:效率達70-80%,適配可再生能源波動,但依賴貴金屬催化劑(鉑、銥)?28。?生物質(zhì)制氫??氣化法?:將秸稈等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為合成氣,歐洲HyFlexFuel項目已驗證可行性,能效35-50%?36。?微生物發(fā)酵?:利用產(chǎn)氫菌分解有機物,產(chǎn)率約2-3 mol H?/mol葡萄糖,原料收集成本占總投資40%以上?46。貴州耐高溫變壓吸附提氫吸附劑