宁夏变压吸附提氢吸附剂设计

吸附剂工业PSA-H2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有:活性氧化铝类活性炭类·硅胶类·分子筛类吸附剂另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的特殊吸附材料，如CO吸附剂和碳分子筛等吸附剂重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件.变压吸附提氢吸附剂的制备方法多样，可以通过改变吸附剂的成分、结构和处理条件等方式来调控其吸附性能。宁夏变压吸附提氢吸附剂设计

天然气水蒸汽重整制氢、甲醇水蒸汽重整制氢、电解水制氢大型制氢：天然气水蒸汽重整制氢占主导地位：（1）天然气既是原料气也是燃料气，无需运输，氢能耗低，消耗低，氢气成本。（2）自动化程度高，安全性能高。（3）天然气制氢投资较高，适合大规模工业化生产，一般制氢规模在5000Nm3/h以上时选择天然气制氢工艺更经济小型制氢、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，投资省，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。 吉林甲醇裂解变压吸附提氢吸附剂通过变压吸附技术，可以实现高效、低成本的氢气提取。

 要在工业上实现分离还必须考虑吸附剂对各组的分离系数应尽可能大。所谓分离指数是指:达到吸附平衡时，(弱吸附组分在吸附床死空间残余量弱吸附组分在吸附床中的总量)与(强吸附组分在吸附床死空间残余量吸附组分在吸附床中的总量)之比。分离系数越大，分离越容易。一般而言，变压吸附气体分离装置中的吸附剂分离系数不宜小于3.另外，在工业变压吸附过程中还应考虑吸附与解吸间的矛盾。一般而言，吸附越容易则解吸越困难。如对于C5、C6等强吸附质就应选择吸附能力相对较弱的吸附剂，以使吸附容量适当而解吸较容易，而对于N2、02、CO等弱吸附质就应选择吸附能力相对较强的吸附剂如分子筛等;以使吸附容量更大、分离系数更高。此外，在吸附过程中，由于吸附床内压力是周期性变化的，吸附剂要经受气流的频繁冲刷，因而吸附剂还应有足够的强度和抗磨性。

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。通过改进吸附剂的制备方法和工艺条件，可以提高其性能和稳定性，从而延长其使用寿命和提高生产效率。

    变压吸附是一种新型气体吸附分离技术，它有如下特点(1)产品纯度高。(2)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。(3)设备简单，操作、维护简便。(4)连续循环操作，可完全达到自动化。因此，当这种新技术问世后，就受到各国工业界的关注，竞相开发和研究，发展迅速，并日益成熟。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。 在变压吸附过程中，控制温度和压力的变化是保证吸附和解吸顺利进行的关键因素。宁夏变压吸附提氢吸附剂设计

在变压吸附过程中，吸附剂的再生和循环使用也是非常重要的，这可以降低生产成本并提高生产效率。宁夏变压吸附提氢吸附剂设计

关于天然氢地下形成机理目前有多种解释，其中大多符合可持续、可再生的特点。目前国内外对地质氢的系统研究尚处于起步阶段，现有研究观测到的天然氢形成和发现的地质环境多样，因此天然氢可能是多种成因机制下的产物。其中，大致可分为“深层释放”、地质化学生成、生物生成三大类成因解释。“深层释放”类理论认为地球的地核、地幔中存在极为丰富的氢，随着地质运动会逐渐释放到地表，即因为资源近似无限而近似可再生。地质化学生成、生物生成类理论认为岩石破裂产气、岩石与流体的氧化作用、水的裂解、有机生物与非生物分解等地下化学反应有可能产生氢气，也可以归进可再生一类。宁夏变压吸附提氢吸附剂设计