新型變壓提氫吸附劑研發(fā)成功,助力氫能產(chǎn)業(yè)降本增效近日,由國(guó)內(nèi)某高校聯(lián)合科研機(jī)構(gòu)組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì),成功研制出一款新型變壓提氫吸附劑。該吸附劑采用納米級(jí)多孔材料與特殊金屬有機(jī)框架(MOFs)復(fù)合技術(shù),在保證高吸附容量的同時(shí),***提升了對(duì)氫氣雜質(zhì)的選擇性吸附能力。據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示,在相同工況下,該吸附劑對(duì)二氧化碳、一氧化碳等雜質(zhì)的吸附效率比傳統(tǒng)吸附劑提高30%以上,氫氣回收率可達(dá)。研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人介紹,這款吸附劑通過精細(xì)調(diào)控材料的孔徑分布,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸雜質(zhì)分子的定向吸附。此外,其獨(dú)特的化學(xué)改性工藝,使其具備更強(qiáng)的抗水汽侵蝕能力,可適應(yīng)更復(fù)雜的原料氣環(huán)境。該成果已完成中試試驗(yàn),預(yù)計(jì)在未來兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。業(yè)內(nèi)**指出,新型吸附劑的成功研發(fā),降低變壓吸附提氫裝置的運(yùn)行成本,為我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展提供有力支撐。 紅氫與綠氫類似,也是通過電解生產(chǎn)的,但能源來自核電站。江西變壓吸附提氫吸附劑在哪里
活性氧化鋁是一種多孔性、高分散度的固體材料,具有較大的比表面積和良好的機(jī)械強(qiáng)度。在變壓吸附提氫過程中,活性氧化鋁主要用于脫除原料氣中的水分。其對(duì)水分的吸附容量大,吸附速度快,且在較低的水蒸氣分壓下仍能保持較高的吸附效率。此外,活性氧化鋁還能吸附部分二氧化碳和硫化物,對(duì)保護(hù)下游吸附劑免受雜質(zhì)污染起到重要作用?;钚匝趸X的吸附性能受其孔徑分布和表面性質(zhì)的影響,通過調(diào)整制備工藝,可以獲得不同孔徑和表面活性的產(chǎn)品,以滿足不同的工藝需求。在再生過程中,活性氧化鋁可以通過加熱吹掃的方式脫除吸附的水分和雜質(zhì),恢復(fù)其吸附能力。由于活性氧化鋁價(jià)格相對(duì)較低,且再生性能良好,因此在變壓吸附提氫裝置中得到廣泛應(yīng)用四川大型變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附提氫技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、設(shè)備投資少、能耗低、產(chǎn)品純度高等。
變壓吸附提氫吸附劑在多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。在石油化工行業(yè),煉油廠催化重整裝置產(chǎn)生的含氫尾氣,通過變壓吸附提氫技術(shù),可將氫氣提純后回用于生產(chǎn)過程,提高氫氣的利用率,降低生產(chǎn)成本。在煤化工行業(yè),煤氣化過程中產(chǎn)生的合成氣含有大量氫氣,經(jīng)過變壓吸附提氫裝置處理,可獲得高純度氫氣,用于合成氨、甲醇等化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。在冶金行業(yè),氫氣作為還原劑用于金屬冶煉,變壓吸附提氫技術(shù)可以為冶金過程提供高純度氫氣,提高金屬產(chǎn)品的質(zhì)量。此外,在燃料電池汽車領(lǐng)域,變壓吸附提氫技術(shù)為氫氣的制取和提純提供了可靠的技術(shù)支持,推動(dòng)了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這些應(yīng)用案例表明,吸附劑在變壓吸附提氫技術(shù)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,為各行業(yè)的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
變壓吸附提氫技術(shù)基于吸附劑對(duì)不同氣體吸附能力的差異,并通過壓力的周期性變化實(shí)現(xiàn)氣體的分離與提純。在特定條件下,吸附劑對(duì)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(qiáng)的吸附親和力,而氫氣則相對(duì)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(gè)吸附塔的交替操作,實(shí)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(yùn)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?cè)诓煌膲毫?、溫度和氣體組成條件下,對(duì)雜質(zhì)氣體表現(xiàn)出獨(dú)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)。 多個(gè)吸附塔的交替操作,實(shí)現(xiàn)連續(xù)的氫氣提純。
氫氣的存儲(chǔ)和運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)其廣泛應(yīng)用的關(guān)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(xué)吸附等方式進(jìn)行存儲(chǔ)。壓縮氫氣是常見的方法,將氫氣壓縮至狀態(tài)存儲(chǔ)在特制的氣瓶中,廣泛應(yīng)用于氫燃料電池汽車等領(lǐng)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(chǔ)密度,但液化過程能耗高,對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的絕熱性能要求極高。在運(yùn)輸方面,氣態(tài)氫氣可通過管道輸送,但管道建設(shè)成本高昂,且對(duì)管道材質(zhì)要求特殊,需防止氫氣滲透。液態(tài)氫氣運(yùn)輸則適合長(zhǎng)距離、大規(guī)模運(yùn)輸,但同樣面臨低溫保存和運(yùn)輸設(shè)備成本高的問題。近年來,固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)取得了一定進(jìn)展,利用金屬氫化物等材料吸附氫氣,在需要時(shí)釋放,具有安全性高、存儲(chǔ)密度較大等點(diǎn),為氫能源的存儲(chǔ)和運(yùn)輸開辟了新的途徑。 變壓吸附制氮裝置的自動(dòng)化程度高,產(chǎn)氣量大。起動(dòng)時(shí),只需按下按鈕,開機(jī)20分鐘后就可生產(chǎn)出氣。吉林推廣變壓吸附提氫吸附劑
而在較高的溫度下,催化劑的活性則會(huì)降低。江西變壓吸附提氫吸附劑在哪里
在變壓吸附提氫過程中,吸附劑再生是維持其持續(xù)吸附性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理的再生工藝,能使吸附劑在吸附雜質(zhì)后恢復(fù)吸附能力,實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。以降壓解吸再生方式為例,通過降低吸附床的壓力,使吸附在吸附劑表面的雜質(zhì)脫附排出。但再生過程中,若操作不當(dāng),如解吸壓力過高或過低,會(huì)影響吸附劑的再生效果。過高的解吸壓力會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)脫附不完全,降低吸附劑的下一次吸附容量;過低的解吸壓力則可能消耗過多的能量。此外,再生溫度、再生時(shí)間等參數(shù)也需精確控制。合適的再生溫度既能促進(jìn)雜質(zhì)脫附,又不會(huì)對(duì)吸附劑結(jié)構(gòu)造成破壞。因此,優(yōu)化吸附劑再生工藝,對(duì)保障變壓吸附提氫裝置的穩(wěn)定運(yùn)行、延長(zhǎng)吸附劑使用壽命、降低運(yùn)行成本具有重要意義。江西變壓吸附提氫吸附劑在哪里