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,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定可靠的氫氣來源。氫燃料動力火箭把人類帶入瑰麗的太空,氫燃料電池技術的出現則讓“氫—電”直接轉換成為可能。山東智能變壓吸附提氫吸附劑
活性氧化鋁作為一種極性吸附劑,對極性分子具有良好的吸附性能。在變壓吸附提氫工藝中,它主要用于脫除原料氣中的水分和部分酸性氣體。活性氧化鋁具有機械強度高、化學穩定性好的特點,能在較為惡劣的工況下穩定運行。某大型煉化企業,在PSA提氫裝置前設置活性氧化鋁吸附床,對原料氣進行深度脫水。經其處理后,原料氣中的水含量可降至1ppm以下,減輕后續吸附劑因水含量過高而導致的性能劣化問題。此外,活性氧化鋁還能吸附原料氣中的硫化氫等酸性氣體,防止這些酸性氣體對設備和其他吸附劑造成腐蝕和中毒。但活性氧化鋁在吸附過程中,會因吸附熱導致床層溫度升高,影響其吸附效率。因此,需合理設計吸附床的冷卻系統,床層溫度,充分發揮活性氧化鋁吸附劑在提氫工藝中的脫水和脫酸優勢。 貴州變壓吸附提氫吸附劑設備價格我們日常生產生活中用到的氫能,主要是氫和氧進行化學反應釋放出的化學能。
變壓吸附提氫技術具有諸多優勢。其一,它能夠產出高純度氫氣,純度通常可達到 99.9% 以上,甚至在一些應用場景中能達到 99.999%,滿足電子、化工等行業對高純度氫氣的嚴格要求。其二,該技術能耗相對較低,相比其他氫氣提純方法,如深冷分離法,PSA 不需要低溫環境,減少了制冷設備的能耗。其三,變壓吸附裝置操作靈活,可根據原料氣組成和氫氣需求的變化,方便地調整操作參數,實現裝置的穩定運行。此外,其工藝流程相對簡單,設備占地面積小,投資成本相對較低,且裝置啟動和停止迅速,能夠快速適應生產需求的波動。
活性炭是變壓吸附(PSA)提氫工藝中常用的吸附劑之一。其具有發達的微孔結構,比表面積可達 1000-3000m2/g 。這種獨特的結構,為氫氣與雜質的分離提供了巨大的吸附界面。在 PSA 提氫過程中,原料氣中的二氧化碳、甲烷、一氧化碳等雜質,優先被活性炭表面的活性位點吸附,氫氣則因其較小的分子尺寸和較弱的吸附親和力,順利通過吸附床層。某石化企業采用活性炭吸附劑的 PSA 裝置,處理含氫量 60% 的重整氣。經過多周期的吸附解吸操作,氫氣產品純度穩定達到 99.9%,回收率高達 95%。值得注意的是,活性炭的吸附性能會受原料氣濕度影響。當原料氣中水分含量過高時,水分子會占據活性炭的部分活性位點,降低其對雜質的吸附容量。因此,在實際應用中,需對原料氣進行嚴格的脫水預處理,讓活性炭吸附劑的運行,延長其使用壽命,降低 PSA 裝置的運行成本。附劑設計減少了氫氣提取過程中的能耗。
在變壓吸附提氫工程實踐中,吸附劑選型與提氫工藝的適配性至關重要。不同的原料氣組成、雜質含量和目標氫氣純度,需要選擇不同類型的吸附劑,并搭配相應的工藝參數。對于含二氧化碳和水較多的原料氣,可選擇先采用活性氧化鋁脫除水分,再用活性炭吸附二氧化碳的組合吸附方案。而對于對氫氣純度要求極高的應用場景,如電子行業,分子篩或復合吸附劑可能更為合適。同時,吸附劑的顆粒大小、堆積密度等物理性質,也會影響吸附床層的壓降和傳質效率,進而影響提氫工藝的整體性能。因此,在設計變壓吸附提氫裝置時,需綜合考慮原料氣特性、工藝要求和吸附劑性能,實現吸附劑與提氫工藝的比較好適配,確保裝置的高效穩定運行。針對焦爐煤氣提氫場景,變壓吸附耦合甲烷化精制單元,可同時產出高純氫與合成氣,實現資源雙效利用。江蘇國內變壓吸附提氫吸附劑
設計的變壓提氫吸附劑確保氫氣純度。山東智能變壓吸附提氫吸附劑
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,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構造成破壞。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。定期對吸附劑進行性能檢測,及時發現并處理吸附劑中毒和老化問題。在裝置停車和開車過程中,應嚴格按照操作規程進行,避免壓力和溫度的急劇變化對吸附劑造成損害。山東智能變壓吸附提氫吸附劑