北京高科技变压吸附提氢吸附剂
在电池室的氢气安全管理中,浓度标准的设定至关重要。过高的氢气浓度可能引发,造成严重后果。因此,我们必须严格遵守氢气安全浓度标准。根据我国GB50177-2005氢气站设计规范,氢气在空气中的界限为4%-75%体积比,而在氧气中的界限为4.5%-94%体积比。这一数据为我们设定电池室氢气安全浓度提供了重要参考。为了更直观地理解这一标准,我们可以将4%体积比的氢气浓度进行一百等分,使其对应100%LEL。这意味着,当检测仪的数值达到25%LEL时,氢气的含量相当于1%体积比,此时应启动警报,采取相应措施。电池室的氢气浓度应设定在10000ppm(百万分之一)时发出告警,即氢气浓度在1%体积比的时候产生告警。运维人员仍需采取措施,如开启排气扇、消防风机通风,并查找电池产生氢气的原因,将故障电池进行更换。优化的吸附剂配方提高了氢气回收率和纯度。北京高科技变压吸附提氢吸附剂
氢气在工业上的应用早已非常广。化石燃料制氢是氢气资源的主要来源,包括煤制氢、天然气制氢等,绿氢的比例极低,不足1%。氢气作为工业原料用于合成氨、合成甲醇、石油炼化等,其作为燃料直接燃烧用于工业供热的比例也近15%。因此,在工业中绿氢取代灰氢或者蓝氢也具有相当大的规模和潜力。常规的电力来源于化石能源,但是会带来严重的碳排放及环境污染,在碳中和的发展原则下,尤其国家鼓励新能源电力“能建尽建、能发尽发”,新能源电力的比重将不断增大,其也将以绿氢作为载体应用于工业领域。北京高科技变压吸附提氢吸附剂作为一种易燃易爆的气体,氢气的泄漏可能会引发严重的火灾。
变压吸附有如下特点;产品纯度高;一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济;设备简单,操作、维护简便;连续循环操作,可完全达到自动化。任何一种吸附对于同一被吸附气体(吸附质》来说,在吸附平衡情况下,温度越低,压力越高,吸附量越大。反之,温度越高,压力越低,则吸附量越小。因此,气体的吸附分离方法,通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程。如果压力不变,在常温或低温的情况下吸附,用高温解吸的方法,称为变温吸附《简称TSA)。显然,变温吸附是通过改变温度来进行吸附和解吸的。变温吸附操作是在低温(常温)吸附等温线和高温吸附等温线之间的垂线进行,由于吸附剂的比热容较大,热导率(导热系数)较小,升温和降温都需要较长的时间,操作上比较麻烦,因此变温吸附主要用于含吸附质较少的气体净化方面。如果温度不变,在加压的情况下吸附,用减压(抽真空)或常压解吸的方法,称为变压吸附。可见,变压吸附是通过改变压力来吸附和解吸的。从变压吸附(PSA)工序来的氢气是含有少量氧气的粗氢气,纯度尚达不到要求,需净化。
中国氢能协会对“绿氢”作出了初步定义,“绿氢”是指通过可再生能源电解水制氢而得到的氢气,它是一种清洁能源,与传统的灰氢(通过化石燃料,煤炭、石油、天然气等,燃烧产生的氢气)有着明显的区别,“绿氢”的生产过程中使用的电力必须来自于可再生能源,如太阳能、风能、水能等。2020年12月29日,中国氢能联盟提出《低碳氢、清洁氢与可再生能源氢的标准与评价》,当中指出在单位氢气碳排放量方面,低碳氢的阈值为14.51千克二氧化碳当量/千克氢,清洁氢和可再生氢的阈值为4.9千克二氧化碳当量/千克氢,同时可再生氢要求其制氢能源为可再生能源。变压吸附技术利用吸附剂对天然气中的杂质进行吸附。
氢元素并不等于氢能源。从人类利用氢能的广义角度来看,太阳质量的72%是氢,它几十亿年来通过持续不断的热核聚变,把氢中的能量转换成光能,源源不断地送达地球,驱动地球上的物质循环与能量循环,孕育了地球上的生命。而我们日常生产生活中用到的氢能,主要是氢和氧进行化学反应释放出的化学能。数百年来,人类从未停止对低能耗、低成本氢能制取技术的探索。因为地球上的氢元素只占地球总质量的,其中氢单质,也就是氢分子的赋存更是极其稀少,所以人类无法像勘探开采石油和煤炭那样轻易找到“氢矿”,而要通过科技手段来制取氢气。19世纪后,氢燃料动力火箭把人类带入瑰丽的太空,氢燃料电池技术的出现则让“氢—电”直接转换成为可能。科学家仍在努力将地球上的太阳能、风能、海洋能等可再生能源,再度转化为氢这一清洁、高密度的能源形式。在变压吸附过程中,吸附床内吸附剂解吸时依靠降低杂质分压实现的。北京高科技变压吸附提氢吸附剂
制氢站中,氢气既是重要的生产要素,又潜藏着严重的安全。北京高科技变压吸附提氢吸附剂
小型制氢、高纯氢采用电解水方法:水电解制氢技术自开发以来一直进展不大,其主要原因是需要耗用大量的电能,电价的昂贵,用水电解制氢都不经济。电解水制氢,规模一般小于200Nm3/h,是较成熟的制氢方法,由于它的电耗较高,致其单位氢气成本较高。甲醇水蒸汽重整制氢是中小型制氢的(1)甲醇蒸汽重整制氢与大规模的天然气制氢或水电解制氢相比,能耗低。由于反应温度低,工艺条件缓和,燃料消耗也低。与同等规模的天然气制氢装置相比,甲醇蒸汽转化制氢的能耗约是前者的50%。(2)甲醇蒸汽重整制氢所用的原料甲醇易得,运输,储存方便。而且所用的原料甲醇纯度高,不需要再进行净化处理,反应条件温和,易于操作。(1)煤炭制氢制取过程比天然气制氢复杂,得到的氢气成本也高。(2)国内多晶硅绝大多数都采用的是水电解制氢,只有中能用的是天然气制氢,而国外应用的更多是甲醇制氢,因此,我们重点选择以下三类方案进行对比:(A)天然气制氢装置(B)甲醇制氢装置。 北京高科技变压吸附提氢吸附剂
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