碳分子筛的微孔分布狭窄,具有独特的筛分效应和选择吸附性,使其成为变压吸附提氢的重要吸附剂。在吸附过程中,氧气、氮气等气体分子因动力学直径与碳分子筛微孔匹配,被优先吸附,氢气则快速通过吸附床层。某金属热处理厂采用碳分子筛吸附剂的 PSA 提氢设备,将含氢量 50% 的混合气体提纯至 99% 以上,为金属热处理工艺提供高纯度氢气保护气。但碳分子筛对杂质气体较为敏感,原料气中的焦油、粉尘等污染物,会堵塞碳分子筛的微孔,降低其吸附性能。所以,在原料气进入 PSA 装置前,需配置高效的预处理设备,如过滤器、除油器等,去除其中的杂质,保证碳分子筛吸附剂的正常运行,延长其更换周期,为金属热处理过程提供稳定可靠的氢气来源。人类从未停止对低能耗、低成本氢能制取技术的探索。河北大型变压吸附提氢吸附剂
吸附剂特性:优良的变压提氢吸附剂具有高选择性,能够精细地吸附杂质气体,而对氢气的吸附量极小,从而保证氢气的高纯度产出。同时,它还具备较大的吸附容量,在单位质量或体积的吸附剂上能够吸附大量的杂质气体,提高吸附效率。此外,良好的机械强度也是关键特性之一,能确保吸附剂在多次吸附-脱附循环过程中不破碎、不粉化,延长使用寿命。常见吸附剂种类:目前,在变压提氢工艺中常用的吸附剂有活性炭、分子筛和活性氧化铝等。活性炭具有发达的孔隙结构和较大的比表面积,对多种有机杂质和部分无机杂质有良好的吸附性能,价格相对较低且来源***。分子筛则具有均匀的微孔结构,根据分子尺寸和形状进行筛分吸附,对水、二氧化碳等极性分子有很强的吸附选择性,能够深度脱除杂质。活性氧化铝对水和某些酸性气体有较好的吸附能力,常作为预处理吸附剂用于脱除原料气中的水分。 天然气变压吸附提氢吸附剂生产厂家变压吸附提氢吸附剂在变压吸附工艺中发挥关键作用。
吸附剂的性能评价指标评价变压吸附提氢吸附剂的性能,主要从吸附容量、吸附选择性、吸附速度、机械强度和再生性能等方面进行。吸附容量是指单位质量或单位体积吸附剂在一定条件下吸附气体的量,吸附容量越大,吸附剂的处理能力越强。吸附选择性是指吸附剂对不同气体吸附能力的差异,高选择性的吸附剂能够在复杂气体混合物中优先吸附目标杂质,从而提高氢气的纯度。吸附速度决定了吸附过程的快慢,吸附有利于缩短吸附周期,提高装置的处理能力。机械强度影响吸附剂的使用寿命,在吸附和解吸过程中,吸附剂需要承受压力变化和气流冲击,具有较高机械强度的吸附剂可以减少破碎和粉化现象。再生性能是指吸附剂在脱附杂质后吸附能力的难易程度,良好的再生性能可以降低运行成本,提高吸附剂的利用率。综合考虑这些性能指标,是选择合适吸附剂的关键。
吸附剂的性能是决定变压吸附提氢效果的关键因素。首先,吸附容量至关重要,高吸附容量的吸附剂能够在单位时间内吸附更多的杂质气体,从而提高氢气的提纯效率。例如,某些新型吸附剂对二氧化碳的吸附容量比传统吸附剂高出30%,这使得在相同处理量下,氢气的纯度得到提升。其次,吸附选择性也不容忽视,良好的吸附选择性意味着吸附剂能够精细地吸附杂质气体,而对氢气的吸附量极小。具有高选择性的吸附剂可以有效减少氢气的损耗,保证提纯后的氢气纯度达到以上,满足不同工业领域对氢气纯度的严格要求。此外,吸附剂的吸附和解吸速率也会影响提氢装置的运行周期和能耗,快速的吸附和解吸过程能够提高设备的处理能力,降低生产成本。 活性炭类吸附剂的特点是:其表面所具有的氧化物基团和无机物杂质使表面性质表现为弱极性或无极性。
变压吸附提氢的基本原理:变压吸附提氢是利用微孔吸附材料在气体中的一种或几种组分上的选择性吸附原理,把氢气分离出来。这一过程中,吸附剂对氢气和其他气体的吸附能力随压力的不同而变化,从而在压力变化中实现氢气的提纯。吸附剂的选择:在变压吸附提氢中,常用的吸附剂包括沸石和活性炭。这些吸附剂具有较大的比表面积和孔容,能够吸附气体中的杂质,同时保持对氢气的较弱吸附力,使得氢气能够顺利通过吸附床层。变压吸附的工作流程:变压吸附提氢的工作流程通常包括吸附、均压降压、解吸和升压等步骤。在吸附阶段,原料气在较高的压力下通过吸附床,杂质被吸附剂吸附,而氢气则流出作为产品气。随后,通过均压降压和解吸步骤,吸附剂得到再生,准备进行下一轮吸附。 变压吸附提氢技术的应用范围正在不断扩大。黑龙江哪些变压吸附提氢吸附剂
吸附剂性能直接影响到氢气的纯度和产率。河北大型变压吸附提氢吸附剂
分子筛是一种具有规则微孔结构的结晶硅铝酸盐,其孔径大小均匀,可根据分子的大小和形状进行选择性吸附。在变压吸附提氢工艺中,分子筛主要用于吸附一氧化碳、二氧化碳和水等小分子杂质。分子筛的***优势在于其高度的吸附选择性,能够在复杂的气体混合物中精确吸附目标杂质,从而获得高纯度的氢气。例如,5A分子筛对一氧化碳和二氧化碳的吸附能力远高于氢气,可去除这些杂质,使氢气纯度达到以上。此外,分子筛具有良好的热稳定性和化学稳定性,在较宽的温度和压力范围内都能保持稳定的吸附性能。然而,分子筛的吸附容量相对较低,且价格较高,这在一定程度上限制了其大规模应用。在实际操作中,需要根据原料气的组成和氢气纯度要求,合理搭配分子筛与其他吸附剂,以优化吸附效果和降低成本。 河北大型变压吸附提氢吸附剂
活性炭是变压吸附(PSA)提氢工艺中常用的吸附剂之一。其具有发达的微孔结构,比表面积可达 1000-3000m²/g 。这种独特的结构,为氢气与杂质的分离提供了巨大的吸附界面。在 PSA 提氢过程中,原料气中的二氧化碳、甲烷、一氧化碳等杂质,优先被活性炭表面的活性位点吸附,氢气则因其较小的分子尺寸和较弱的吸附亲和力,顺利通过吸附床层。某石化企业采用活性炭吸附剂的 PSA 装置,处理含氢量 60% 的重整气。经过多周期的吸附解吸操作,氢气产品纯度稳定达到 99.9%,回收率高达 95%。值得注意的是,活性炭的吸附性能会受原料气湿度影响。当原料气中水分含量过高时,水分子会占据活性炭的部分活性位点,...