任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質) 來說,在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。反之,溫度越高,壓力越低,則吸附量越小。因此,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環過程。如果壓力不變,在常溫或低溫的情況下吸附,用高溫解吸的方法,稱為變溫吸附(簡稱 TSA)。顯然,變溫吸附是通過改變溫度來進行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫(常溫)吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂線進行,由于吸附劑的較大,熱導率 ()較小,升溫和降溫都需要較長的時間,操作上比較麻煩,因此變溫吸附主要用于含吸附質較少的氣體凈化方面。這種吸附劑可以在不同壓力和溫度下實現氫氣的選擇性吸附。小型變壓吸附提氫吸附劑排名
要在工業上實現分離還必須考慮吸附劑對各組的分離系數應盡可能大。所謂分離指數是指:達到吸附平衡時,(弱吸附組分在吸附床死空間殘余量弱吸附組分在吸附床中的總量)與(強吸附組分在吸附床死空間殘余量吸附組分在吸附床中的總量)之比。分離系數越大,分離越容易。一般而言,變壓吸附氣體分離裝置中的吸附劑分離系數不宜小于3.另外,在工業變壓吸附過程中還應考慮吸附與解吸間的矛盾。一般而言,吸附越容易則解吸越困難。如對于C5、C6等強吸附質就應選擇吸附能力相對較弱的吸附劑,以使吸附容量適當而解吸較容易,而對于N2、02、CO等弱吸附質就應選擇吸附能力相對較強的吸附劑如分子篩等;以使吸附容量更大、分離系數更高。此外,在吸附過程中,由于吸附床內壓力是周期性變化的,吸附劑要經受氣流的頻繁沖刷,因而吸附劑還應有足夠的強度和抗磨性。 小型變壓吸附提氫吸附劑排名沸石是一種具有高吸附容量的吸附劑,可以實現對大量氫氣的快速吸附和分離,適用于大規模氫氣生產。
甲醇在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑,在催化劑的作用下,發生甲醇裂解反應,這是一個氣固催化反應,(1)甲醇經加壓、計量送入換熱器,再經過過熱器達到反應所需溫度后送入裂解反應器。在固定床催化反應器內進行甲醇裂解反應,生成H2和CO。可根據用戶需求,如需99.99%的純氫,則增加變壓吸附提氫即可。主要原料要求甲醇:符合GB338-2011,工業一級,純度≥99.5%,氯離子≤0.1mg/L甲醇裂解裝置操作溫度:250~300℃操作壓力:0.1~0.5MPa(可調)。
甲醇制氫工藝包括氣相重整法和液相法。甲醇氣相重整制氫與乙醇重整制氫和烴類制氫工藝相比,具有反應溫度低(200~300℃)及氫提純步驟少的優點,液相法是近些年研究的新方向,目前處于實驗室研究階段,未實現工業化。甲醇裂解制氫甲醇裂解反應方程式為:CH3OH?CO+2H2。該反應為合成氣制甲醇的逆反應,是吸熱反應。該反應動力學的研究目前已經有很多的報導,目前研究的重點是新型高活性、選擇性和穩定性催化劑的研制。甲醇裂解催化劑包括傳統的Cu/ZnO催化劑、Cr-Zn催化體系、貴金屬催化劑、CuCl-KCl/SiO2催化劑、分子篩和均相催化劑。但該工藝產物混合其中含有的一氧化碳含量較高,后續分離裝置復雜。變壓吸附提氫吸附劑可以通過改變吸附劑的孔隙結構來調節氫氣的吸附性能。
在變壓吸附氣體分離裝置常用的幾種吸附劑中,活性氧化鋁類屬于對水有強親和力的固體,一般采用三水合鋁或三水鋁礦的熱脫水或熱活化法制備,主要用于氣體的干燥。硅膠類吸附劑屬于一種合成的無定形二氧化硅,它是膠態二氧化硅球形粒子的剛性連續網絡,一般是由硅酸鈉溶液和無機酸混合來制備的,硅膠不僅對水有極強的親和力,而且對烴類和CO,等組分也有較強的吸附能力。活性炭類吸附劑的特點是:其表面所具有的氧化物基團和無機物雜質使表面性質表現為弱極性或無極性,加上活性炭所具有的特別大的內表面積,使得活性炭成為一種能大量吸附多種弱極性和非極性有機分子的廣譜耐水型吸附劑。沸石分子篩類吸附劑是一種含堿土元素的結晶態偏硅鋁酸鹽,屬于強極性吸附劑,有著非常一致的孔徑結構和極強的吸附選擇性,對CO、CH4、N2、Ar、02等均具有較高的吸附能力。 變壓吸附提氫吸附劑的制備方法多樣,可以通過改變吸附劑的成分、結構和處理條件等方式來調控其吸附性能。小型變壓吸附提氫吸附劑排名
隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展,變壓吸附提氫技術將為未來的可持續發展做出重要貢獻。小型變壓吸附提氫吸附劑排名
甲醇部分氧化制氫甲醇部分氧化制氫是放熱反應,可對外提供熱量,其主要副產物為CO2,可降低CO含量。在以氧氣作為氧化劑時,所產生的氫氣濃度可達66%;但在以空氣為氧化劑時,氫氣濃度為41%。甲醇部分氧化與甲醇水蒸氣重整反應相比,有以下優點:反應是放熱反應,在接近230℃時,反應速度快,當用氧氣代替水蒸氣做氧化劑,效率更高。但用空氣做氧化劑時,會帶入氮氣降低氫含量,為后續分離提出帶來困難。潘相敏等[5]制備CuZnAlZr整體式催化劑,并考察了水醇比、氧醇比和液體空速等條件對該催化劑上甲醇氧化重整制氫反應的影響,實驗得到***反應條件為水醇摩爾比1,氧醇摩爾比0.22,液體空速0.96h-1。亓愛篤等[8]在Cr-Zn氧化物催化劑上考察了各種工藝條件對甲醇氧化重整制氫過程的影響。通過正交試驗對甲醇的轉化率、氫氣的選擇率、氫產率和產物中CO、CO2的濃度影響程度為反應溫度>氧醇比>水醇比。小型變壓吸附提氫吸附劑排名