Kalayan ningkatna usaha global pikeun énergi bersih sareng pangwangunan anu lestari, énergi hidrogén, salaku pamawa énergi anu efisien sareng bersih, laun-laun asup kana visi masarakat. Salaku mata rantai konci dina ranté industri énergi hidrogén, téknologi purifikasi hidrogén henteu ngan ukur museur kana kaamanan sareng reliabilitas énergi hidrogén, tapi ogé langsung mangaruhan ruang lingkup aplikasi sareng kauntungan ékonomi énergi hidrogén.
1. Sarat pikeun produk hidrogén
Hidrogén, salaku bahan baku kimia sareng pamawa énergi, ngagaduhan sarat anu béda-béda pikeun kamurnian sareng eusi pangotor dina skénario aplikasi anu béda-béda. Dina produksi amonia sintétis, metanol sareng produk kimia sanésna, pikeun nyegah karacunan katalis sareng mastikeun kualitas produk, sulfida sareng zat toksik sanésna dina gas asupan kedah dipiceun sateuacanna pikeun ngirangan eusi pangotor pikeun minuhan sarat. Dina widang industri sapertos metalurgi, keramik, kaca, sareng semikonduktor, gas hidrogén kontak langsung sareng produk, sareng sarat pikeun kamurnian sareng eusi pangotor langkung ketat. Salaku conto, dina industri semikonduktor, hidrogén dianggo pikeun prosés sapertos persiapan kristal sareng substrat, oksidasi, annealing, jsb., anu ngagaduhan watesan anu luhur pisan kana pangotor sapertos oksigén, cai, hidrokarbon beurat, hidrogén sulfida, jsb. dina hidrogén.
2. Prinsip kerja deoksigenasi
Dina pangaruh katalis, saeutik oksigén dina hidrogén tiasa meta réaksi sareng hidrogén pikeun ngahasilkeun cai, ngahontal tujuan déoksigénasi. Réaksina mangrupikeun réaksi éksotérmik, sareng persamaan réaksina sapertos kieu:
2H₂+O₂ (katalis) -2H₂O+Q
Kusabab komposisi, sipat kimia, sareng kualitas katalisna sorangan henteu robih sateuacan sareng saatos réaksi, katalis tiasa dianggo sacara terus-terusan tanpa regenerasi.
Deoxidizer mibanda struktur silinder jero sareng luar, kalayan katalis dimuat di antara silinder luar sareng jero. Komponén pemanasan listrik anu tahan ledakan dipasang di jero silinder jero, sareng dua sénsor suhu ayana di luhur sareng handap bungkus katalis pikeun ngadeteksi sareng ngontrol suhu réaksi. Silinder luar dibungkus ku lapisan insulasi pikeun nyegah leungitna panas sareng nyingkahan kaduruk. Hidrogén atah asup kana silinder jero tina asupan luhur deoxidizer, dipanaskeun ku élémen pemanasan listrik, sareng ngalir ngaliwatan ranjang katalis ti handap ka luhur. Oksigén dina hidrogén atah réaksi sareng hidrogén dina aksi katalis pikeun ngahasilkeun cai. Kandungan oksigén dina hidrogén anu ngalir kaluar tina outlet handap tiasa dikirangan janten di handap 1ppm. Cai anu dihasilkeun ku kombinasi ngalir kaluar tina deoxidizer dina bentuk gas sareng gas hidrogén, ngembun dina pendingin hidrogén salajengna, nyaring dina pamisah hawa-cai, sareng dikaluarkeun tina sistem.
3. Prinsip kerja tina kagaringan
Pangeringan gas hidrogén ngagunakeun metode adsorpsi, ngagunakeun ayakan molekuler salaku adsorben. Saatos pangeringan, titik embun gas hidrogén tiasa ngahontal di handap -70 ℃. Ayakan molekuler nyaéta jinis sanyawa aluminosilikat kalayan kisi kubik, anu ngabentuk seueur rongga anu ukuranana sami di jero saatos dehidrasi sareng gaduh luas permukaan anu ageung pisan. Ayakan molekuler disebut ayakan molekuler sabab tiasa misahkeun molekul kalayan bentuk, diaméter, polaritas, titik didih, sareng tingkat jenuh anu béda.
Cai mangrupikeun molekul anu polar pisan, sareng ayakan molekuler gaduh afinitas anu kuat pikeun cai. Adsorpsi ayakan molekuler nyaéta adsorpsi fisik, sareng nalika adsorpsi jenuh, peryogi waktos kanggo dipanaskeun sareng diregenerasi sateuacan tiasa diserep deui. Ku alatan éta, sahenteuna dua pangering kalebet dina alat pamurni, anu hiji dianggo sedengkeun anu sanésna regenerasi, pikeun mastikeun produksi gas hidrogén anu stabil titik embun anu terus-terusan.
Pangering ieu mibanda struktur silinder jero sareng luar, kalayan adsorben anu dimuat di antara silinder luar sareng jero. Komponén pemanasan listrik anu tahan ledakan dipasang di jero silinder jero, sareng dua sénsor suhu ayana di luhur sareng handap bungkus ayakan molekuler pikeun ngadeteksi sareng ngontrol suhu réaksi. Silinder luar dibungkus ku lapisan insulasi pikeun nyegah leungitna panas sareng nyingkahan kaduruk. Aliran udara dina kaayaan adsorpsi (kalebet kaayaan kerja primér sareng sekundér) sareng kaayaan regenerasi dibalikkeun. Dina kaayaan adsorpsi, pipa tungtung luhur nyaéta jalan kaluar gas sareng pipa tungtung handap nyaéta jalan asup gas. Dina kaayaan regenerasi, pipa tungtung luhur nyaéta jalan asup gas sareng pipa tungtung handap nyaéta jalan kaluar gas. Sistem pangeringan tiasa dibagi kana dua pangering menara sareng tilu pangering menara numutkeun jumlah pangering.
4. Prosés dua menara
Dua pangering dipasang dina alat ieu, anu silih genti sareng beregenerasi dina hiji siklus (48 jam) pikeun ngahontal operasi kontinyu pikeun sakumna alat. Saatos garing, titik embun hidrogén tiasa ngahontal di handap -60 ℃. Salila siklus kerja (48 jam), pangering A sareng B ngalaman kaayaan kerja sareng regenerasi, masing-masing.
Dina hiji siklus switching, pangering ngalaman dua kaayaan: kaayaan kerja sareng kaayaan regenerasi.
·Kaayaan regenerasi: Volume gas pamrosésan nyaéta volume gas pinuh. Kaayaan regenerasi ngawengku tahap pemanasan sareng tahap pendinginan niup;
1) Tahap pemanasan – pemanas di jero pangering jalan, sareng sacara otomatis eureun pemanasan nalika suhu luhur ngahontal nilai anu disetel atanapi waktos pemanasan ngahontal nilai anu disetel;
2) Tahap niiskeun – Saatos pangering eureun manaskeun, aliran hawa terus ngalir ngaliwatan pangering dina jalur aslina pikeun niiskeunana dugi ka pangering pindah ka modeu kerja.
·Status damel: Volume hawa pamrosésan dina kapasitas pinuh, sareng pemanas di jero pangering teu tiasa dianggo.
5. Alur kerja tilu menara
Ayeuna, prosés tilu menara seueur dianggo. Tilu pangering dipasang dina alat ieu, anu ngandung desiccant (ayakan molekuler) kalayan kapasitas adsorpsi anu ageung sareng tahan suhu anu saé. Tilu pangering silih genti antara operasi, regenerasi, sareng adsorpsi pikeun ngahontal operasi anu kontinyu pikeun sakumna alat. Saatos garing, titik embun gas hidrogén tiasa ngahontal di handap -70 ℃.
Salila siklus switching, pangering ngaliwat tilu kaayaan: gawé, adsorpsi, sareng régenerasi. Pikeun unggal kaayaan, pangering munggaran tempat gas hidrogén atah asup saatos déoksigénasi, pendinginan, sareng filtrasi cai ayana:
1) Status Gawé: Volume gas pamrosésan dina kapasitas pinuh, pemanas di jero pangering teu jalan, sareng médiana nyaéta gas hidrogén atah anu teu acan didehidrasi;
Pangering kadua anu lebet ayana di:
2) Kaayaan regenerasi: 20% volume gas: Kaayaan regenerasi ngawengku tahapan pemanasan sareng tahapan pendinginan niup;
Tahap pemanasan – pemanas di jero pangering jalan, sareng sacara otomatis eureun pemanasan nalika suhu luhur ngahontal nilai anu disetel atanapi waktos pemanasan ngahontal nilai anu disetel;
Tahap pendinginan – Saatos pangering eureun manaskeun, aliran hawa teras ngalir ngaliwatan pangering dina jalur aslina pikeun niiskeunana dugi ka pangering ngalih ka modeu damel; Nalika pangering aya dina tahap regenerasi, médiana nyaéta gas hidrogén garing anu didehidrasi;
Pangering katilu anu lebet ayana di:
3) Kaayaan adsorpsi: Volume gas pamrosésan nyaéta 20%, pemanas dina pangering teu jalan, sareng médiana nyaéta gas hidrogén pikeun regenerasi.
Waktos posting: 19-Des-2024
