吸附劑在不同原料氣中的應(yīng)用適應(yīng)性不同。來源的原料氣組成復(fù)雜多樣,變壓吸附提氫吸附劑需要具備良好的應(yīng)用適應(yīng)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(fù)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(yīng)這種復(fù)雜的原料氣環(huán)境。 PSA提氫裝置采用多層吸附劑協(xié)同作用,優(yōu)先吸附CO?、CH?等雜質(zhì)。大型變壓吸附提氫吸附劑有哪些
變壓吸附提氫吸附劑的使用壽命與維護吸附劑的使用壽命直接關(guān)系到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,好的吸附劑使用壽命可達3-5年。然而,實際運行中,吸附劑可能會受到原料氣中雜質(zhì)、操作溫度和壓力波動等因素的影響而縮短使用壽命。為了延長吸附劑的使用壽命,需要對原料氣進行嚴(yán)格的預(yù)處理,去除其中的粉塵、油污和可能導(dǎo)致吸附劑中毒的有害物質(zhì)。同時,要保持吸附裝置的穩(wěn)定運行,避免頻繁的開停車和大幅度的溫度、壓力變化。在日常維護中,定期對吸附劑進行性能檢測,如通過吸附容量測試和吸附選擇性分析等手段,及時了解吸附劑的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)吸附劑性能下降時,可以采取適當(dāng)?shù)拇胧鐚ξ絼┻M行再生處理或補充少量新的吸附劑,以維持吸附裝置的運行。 河南天然氣變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫技術(shù)基于吸附劑對不同氣體吸附能力的差異,并通過壓力的周期性變化實現(xiàn)氣體的分離與提純。
在設(shè)計變壓吸附提氫裝置時,吸附劑的選擇與工藝優(yōu)化密切相關(guān)。首先,需要對原料氣的組成、流量、壓力和溫度等參數(shù)進行詳細(xì)分析,根據(jù)雜質(zhì)氣體的種類和含量,選擇具有針對性吸附性能的吸附劑。例如,對于含二氧化碳和一氧化碳較高的原料氣,可采用活性炭和分子篩組合的吸附劑體系,以充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢。其次,通過模擬計算和實驗研究,確定比較好的吸附壓力、解吸壓力、吸附時間和解吸時間等工藝參數(shù),以提高氫氣的回收率和純度。此外,還可以通過優(yōu)化吸附塔的結(jié)構(gòu)和氣流分布,減少吸附劑的磨損和床層壓降,提高裝置的運行穩(wěn)定性。在實際運行過程中,根據(jù)原料氣組成和工況的變化,及時調(diào)整吸附劑的使用和工藝參數(shù),是保證裝置長期高效運行的重要措施。
分子篩吸附劑在提氫中的應(yīng)用分子篩憑借其規(guī)整的晶體結(jié)構(gòu)和均勻的孔徑分布,在變壓吸附提氫領(lǐng)域占據(jù)重要地位。以5A分子篩為例,其孔徑約為,能吸附直徑大于的分子,如氮氣、氧氣和部分碳?xì)浠衔铮鴮錃鈱崿F(xiàn)選擇性透過。在合成氨廠的PSA提氫工段,以含氫原料氣為處理對象,5A分子篩吸附劑能精細(xì)去除雜質(zhì),產(chǎn)出純度的氫氣,滿足氨合成對氫氣純度的嚴(yán)苛要求。然而,分子篩對二氧化碳和水具有較強的吸附能力,且脫附難度較大。一旦二氧化碳和水在分子篩孔道內(nèi)積累,會導(dǎo)致分子篩的吸附性能下降,甚至造成長久性失活。為此,需優(yōu)化PSA工藝參數(shù),如適當(dāng)提高吸附溫度、降低吸附壓力,同時搭配的脫附流程,以確保分子篩吸附劑持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用,合成氨生產(chǎn)的順利進行。 綠氫是的氫能源,通過電解可再生能源來生產(chǎn)。
變壓吸附提氫技術(shù)基于吸附劑對不同氣體吸附能力的差異,并通過壓力的周期性變化實現(xiàn)氣體的分離與提純。在特定條件下,吸附劑對混合氣中的雜質(zhì)氣體,如二氧化碳、一氧化碳、甲烷和水等,展現(xiàn)出更強的吸附親和力,而氫氣則相對難以被吸附,從而得以通過吸附床層流出。當(dāng)吸附劑吸附飽和后,降低系統(tǒng)壓力,被吸附的雜質(zhì)氣體從吸附劑表面脫附,使吸附劑有吸附能力,這一過程稱為再生。通過多個吸附塔的交替操作,實現(xiàn)連續(xù)的氫氣提純。該技術(shù)的在于吸附劑的選擇,吸附劑的性能直接決定了氫氣的純度和回收率,以及裝置的運行成本和穩(wěn)定性。常見的吸附劑有活性炭、分子篩和活性氧化鋁等,它們在不同的壓力、溫度和氣體組成條件下,對雜質(zhì)氣體表現(xiàn)出獨特的吸附特性,這些特性為優(yōu)化變壓吸附工藝提供了基礎(chǔ)。 由于能源來自可再生來源,綠氫被認(rèn)為是應(yīng)對氣候變化的重要能源。大型變壓吸附提氫吸附劑有哪些
在設(shè)計變壓吸附提氫裝置時,需綜合考慮原料氣特性。大型變壓吸附提氫吸附劑有哪些
碳分子篩的微孔分布狹窄,具有獨特的篩分效應(yīng)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(xué)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(shè)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(yù)處理設(shè)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。大型變壓吸附提氫吸附劑有哪些