湖北大型变压吸附提氢吸附剂

天然气制氢是把天然气通过化学反应转化为氢气的过程。大型天然气制氢反应器较为成熟，但适用于燃料电池的小微型天然气制氢反应器需将原料气预热、脱盐水加热及工艺蒸汽生产、空气预热、燃料及燃烧器、催化重整转化、烟气与工艺气换热等多个系统高度集成，设计和加工制造难度较大。每一个或几个固体氧化物燃料电池（SOFC）电堆发电，就需要至少匹配1台小微型天然气制氢反应器。小微型天然气制氢反应器还可经进一步处理，匹配质子交换膜燃料电池（PEFC）热电联供系统，适用于电厂冷却用氢及实验室用氢等小规模工业用氢场景，市场应用前景广阔。变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的晶体结构来调节氢气的吸附性能。湖北大型变压吸附提氢吸附剂

：氢能已成为未来能源发展的重要方向之一，被视为是实现碳达峰、碳中和的必由之路。目前氢气的主要来源以天然气和煤等化石燃料为主，生产过程仍要排放大量二氧化碳。电解水所产氢气被视为“绿氢”，被认为是氢气生产的方向，但目前“绿氢”成本远远高于化石燃料制氢。通过分析碱性电解槽（AWE）和质子交换膜电解槽（PEM）两种主流电解技术的制氢成本，发现氢气成本主要由设备折旧和电力成本两部分组成。由此降本措施主要是降低这两部分的成本，包括降低电价以降低电力成本，增加电解槽工作时间生产更多氢气以摊薄折旧和其他固定成本，以及通过技术进步和规模化生产降低电解槽尤其是PEM电解槽的设备成本等。四川自热式变压吸附提氢吸附剂吸附剂是变压吸附提氢技术的关键，其性能直接影响到氢气的纯度和产率。

PEM，是质子交换膜（Proton Exchange Membrane）的英文缩写，PEM电解水制氢是一种新兴的制氢技术。它的工作原理是水分子首先在阳极催化剂（如贵金属铱催化剂）的催化作用下分解成氧气和氢正离子（H+），随后H+穿过阴阳极之间的PEM膜，进而在阴极催化剂（如贵金属铂催化剂）的催化下生成氢气。由于在阴极产生的氢气和阳极产生氧气会被PEM膜分隔开来，因此PEM电解水制氢的产氢纯度高（＞99.99%）。并且具有能量转化效率高、响应速度快、占地面积小等优点。PEM电解水制氢作为一种绿色高效的制氢技术，将助力“双碳”目标的实现起到重要促进作用。

    在变压吸附气体分离装置常用的几种吸附剂中，活性氧化铝类属于对水有强亲和力的固体，一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备，主要用于气体的干燥。硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅，它是胶态二氧化硅球形粒子的刚性连续网络，一般是由硅酸钠溶液和无机酸混合来制备的，硅胶不仅对水有极强的亲和力，而且对烃类和CO,等组分也有较强的吸附能力。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，加上活性炭所具有的特别大的内表面积，使得活性炭成为一种能大量吸附多种弱极性和非极性有机分子的广谱耐水型吸附剂。沸石分子筛类吸附剂是一种含碱土元素的结晶态偏硅铝酸盐，属于强极性吸附剂，有着非常一致的孔径结构和极强的吸附选择性，对CO、CH4、N2、Ar、02等均具有较高的吸附能力。 吸附剂是变压吸附提氢技术的关键部分，它具有高吸附容量、高选择性和良好的再生性能，能够吸附和释放氢气。

吸附平衡是指在一定的温度和压力下，吸附剂与吸附质充分接触，吸附质在两相中的分布达到平衡的过程，吸附分离过程实际上都是一个平衡吸附过程在实际的吸附过程中，吸附质分子会不断地碰撞吸附剂表面并被吸附剂表面的分子力束缚在吸附相中;同时，吸附相中的吸附质分子又会不断地从吸附分子或其他吸附质分子得到能力，从而克服分子力离开吸附相，当一定时间内进入吸附相的分子数和离开吸附相的分子数相等时，吸附过程就达到了平衡。在一定的温度和压力下，对于相同的吸附剂和吸附质，该动态平衡吸附量是一个定值。在压力高时，由于单位时间内撞击到吸附剂表面的气体分子数多，因而压力越高;动态平衡吸附容量也就越大，在温度高时，由于气体分子的动能大，能被吸附剂表面分子引力束缚的分子就少，因而温度越高平衡吸附容量也就越小。我们用不同温度下的吸附等温线来描述这一关系，吸附等温线就是在一定的温度下，测定出各气体组份在吸附剂上的平衡吸附量，将不同压力下得到的平衡吸附量用曲线连接而成的曲线。随着环保意识的提高和新能源的发展，变压吸附提氢技术将在未来发挥更加重要的作用。湖北新型变压吸附提氢吸附剂

这种吸附剂可以在不同湿度下高效地吸附氢气。湖北大型变压吸附提氢吸附剂

采用变压吸附分离气体工艺技术从甲醇烈解转化气中提纯氢气的原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性，以及吸附剂对吸附质的吸附容量随压力变化而存在差异的特性，在高压下吸附原料中的杂质组分使得氢气得以提纯低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生，达到连续提纯氢气的目的。整个操作过程均在环境温度下进行，工艺过程完全实现了自动化控制。来自甲醇高位槽的甲醇和来自原料液储罐中的循环液，经过流量比例调节系统后，分别进入混合管充分混合，配置成规定比例的醇、水昆合液，由原料由下而上被脱盐水洗涤，除去未反应的甲醇和水后，再经气液分离器，分离液滴和缓冲后的转化气被送人变压吸附工序合格后的转化气经过一套吸附塔并联交器，被导热油加热汽化并过热至规定温度的醇、水昆合蒸气进入转化器中，同时完成催化裂解和转化反应，生成的高温转化气在换热器中被原料液冷却，再经冷凝器被循环冷却水冷却冷凝降温后进人净化塔替运行的变压吸附装置，分离杂质后，得到纯度和杂质含量都合格的产品氢气。湖北大型变压吸附提氢吸附剂