吉林大型变压吸附提氢吸附剂

时间:2024年12月17日 来源:

当前,全球氢能产业发展呈现出政策推动和市场拉动共同刺激产业发展的特点。从政策端来看,各国**都在积极出台相关扶持政策,推动氢能产业的发展,以实现低碳、可持续的能源利用。从应用端来看,氢能的多元化应用潜力巨大,涵盖了交通、工业生产、建筑、航空航天、海洋运输等多个领域。市场间的有效互动为产业提供了良好的发展环境,激发了企业的创新活力,推动产业健康发展。虽然我国氢能产业发展已取得相当大的进展,但当前仍处在示范应用和商业模式探索初期阶段,在技术创新、产业布局、制度规范、标准体系建设等方面仍有较大提升空间。亟须解决产业创新能力不强、技术装备水平不高、关键零部件依赖进口等一系列问题科学家仍在努力将地球上的太阳能、风能、海洋能等可再生能源,再度转化为氢这一清洁、高密度的能源形式。吉林大型变压吸附提氢吸附剂

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    变压吸附是一种新型气体吸附分离技术,它有如下特点(1)产品纯度高。(2)一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济。(3)设备简单,操作、维护简便。(4)连续循环操作,可完全达到自动化。因此,当这种新技术问世后,就受到各国工业界的关注,竞相开发和研究,发展迅速,并日益成熟。任何一种吸附对于同一被吸附气体(吸附质》来说,在吸附平衡情况下,温度越低,压力越高,吸附量越大。因此,气体的吸附分离方法,通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程。如果压力不变,在常温或低温的情况下吸附,用高温解吸的方法,称为变温吸附《简称TSA)。变压吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组份、不易吸附低沸点组份和高 压下吸附量增加(吸附组份)低压下吸附量减小(解吸组份)的特性。将原料气在压力下通过吸附剂床层,相对于氢的高沸点杂质组份被选择性吸附,低沸点组份的氢不易吸附而通过吸附剂床层(作为产品输出),达到氢和杂质组份的分离。然后在减压下解吸被吸附的杂质组份使吸附剂获得再生,已利于下一次再次进行吸附分离杂质。 吉林大型变压吸附提氢吸附剂吸附剂在这种物理吸附中对不同组分的吸附能力不同。

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    氢气纯化方法主要分为物理法、化学法和膜分离法。物理法中的深冷分离法是利用原料气中不同组分的相对挥发度的差异来实现氢气的分离和提纯。与甲烷和其他轻烃相比,氢具有较高的相对挥发度。随着温度的降低,碳氢化合物、二氧化碳、一氧化碳、氮气等气体先于氢气凝结分离出来。深冷分离法的成本高,对不同原料成分处理的灵活性差,有时需要补充制冷,通常适用于含氢量比较低且需要回收分离多种产品的提纯处理。金属钯膜扩散法的原理是基于钯膜对氢气有良好的选择透过性。在300~500℃下,氢吸附在钯膜上,并电离为质子和电子。在浓度梯度的作用下,氢质子扩散至低氢分压侧,并在钯膜表面重新耦合为氢分子。由于钯复合膜对氢气有独特的透氢选择性,其几乎可以去除氢气外所有杂质,分离得到的氢气纯度高、回收率高。为防止钯膜的中毒失效,钯膜提纯技术对原料气中的CO、H2O、O2等杂质含量要求较高,需预先脱除。此外,钯复合膜的生产成本较高,透氢速度低,无法实现大规模工业化的应用。

氢气在工业上的应用早已非常广。化石燃料制氢是氢气资源的主要来源,包括煤制氢、天然气制氢等,绿氢的比例极低,不足1%。氢气作为工业原料用于合成氨、合成甲醇、石油炼化等,其作为燃料直接燃烧用于工业供热的比例也近15%。因此,在工业中绿氢取代灰氢或者蓝氢也具有相当大的规模和潜力。常规的电力来源于化石能源,但是会带来严重的碳排放及环境污染,在碳中和的发展原则下,尤其国家鼓励新能源电力“能建尽建、能发尽发”,新能源电力的比重将不断增大,其也将以绿氢作为载体应用于工业领域。变压吸附提氢技术是一种高效、环保的氢气提取方法。

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根据制氢的方式,可以将其划分为三种:绿氢、灰氢和蓝氢。1.绿氢是指通过可再生能源(如风电、水电、太阳能)制氢,也就是通过可发电,然后利用点解水来制氢,在制氢过程完全没有碳排放。2.灰氢是指利用化石能源(煤炭、石油、天然气)制氢,也就是从化石能源中提取氢,在制氢过程中必然存在环境污染和二氧化碳排放。3.蓝氢是指使用石化能源(煤炭、石油、天然气)制氢,其实与灰氢制取过程一致,区别在于在制氢过程中利用碳捕集和碳封存(CCS)技术,不让二氧化碳排放到空气中。变压吸附提氢技术的应用范围正在不断扩大。吉林大型变压吸附提氢吸附剂

碳分子筛是一种以碳为原料,经特殊的碳沉积工艺加工而成的专门用于提纯空气中的氮气的吸附剂。吉林大型变压吸附提氢吸附剂

氢气作为能源载体,本身并不含有碳元素,其是否能发挥脱碳作用取决于其生产方式。根据可再生能源机构报道,按照氢气的来源,可以将其划分为绿氢、蓝氢和灰氢。其中,通过可再生能源电力电解水制取的氢气为绿氢,这一过程中没有二氧化碳(CO2)的产生,实现100%绿色氢气生产;通过化石燃料制取氢气(如天然气裂解制氢、含氢工业尾气提取氢气等),产生的CO2会被捕集、存储并被利用,整个过程实现CO2零排放,生产的氢气被认为是蓝氢;而通过化石燃料生产氢气,产生的CO2直接排放到大气中,生产的氢气称为灰氢。从碳中和目标的角度而言,要实现脱碳,绿氢是终的选择。吉林大型变压吸附提氢吸附剂

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