Kun la kreskanta tutmonda strebo al pura energio kaj daŭripova disvolviĝo, hidrogena energio, kiel efika kaj pura energiportanto, iom post iom eniras la vizion de homoj. Kiel ŝlosila ligo en la ĉeno de la hidrogena energiindustrio, hidrogena puriga teknologio ne nur koncernas la sekurecon kaj fidindecon de hidrogena energio, sed ankaŭ rekte influas la aplikan amplekson kaj ekonomiajn avantaĝojn de hidrogena energio.
1. Postuloj por produkta hidrogeno
Hidrogeno, kiel kemia krudmaterialo kaj energiportanto, havas malsamajn postulojn pri pureco kaj malpuraĵa enhavo en malsamaj aplikaj scenaroj. En la produktado de sinteza amoniako, metanolo kaj aliaj kemiaj produktoj, por preventi katalizilan veneniĝon kaj certigi produktokvaliton, sulfidoj kaj aliaj toksaj substancoj en la nutra gaso devas esti forigitaj anticipe por redukti la malpuraĵan enhavon kaj plenumi la postulojn. En industriaj kampoj kiel metalurgio, ceramiko, vitro kaj duonkonduktaĵoj, hidrogena gaso venas en rektan kontakton kun produktoj, kaj la postuloj pri pureco kaj malpuraĵa enhavo estas pli striktaj. Ekzemple, en la duonkonduktaĵa industrio, hidrogeno estas uzata por procezoj kiel kristala kaj substrata preparado, oksidado, kalcinado, ktp., kiuj havas ekstreme altajn limigojn pri malpuraĵoj kiel oksigeno, akvo, pezaj hidrokarbidoj, hidrogena sulfido, ktp. en hidrogeno.
2. La funkcianta principo de senoksigenado
Sub la ago de katalizilo, malgranda kvanto da oksigeno en hidrogeno povas reagi kun hidrogeno por produkti akvon, atingante la celon de senoksigenado. La reakcio estas eksoterma reakcio, kaj la reakcia ekvacio estas jena:
2H₂+O₂ (katalizilo) -2H₂O+Q
Ĉar la konsisto, kemiaj ecoj kaj kvalito de la katalizilo mem ne ŝanĝiĝas antaŭ kaj post la reakcio, la katalizilo povas esti uzata kontinue sen regenerado.
La deoksidigilo havas internan kaj eksteran cilindran strukturon, kun la katalizilo ŝarĝita inter la ekstera kaj interna cilindroj. La eksplodrezista elektra hejtilo estas instalita interne de la interna cilindro, kaj du temperatursensiloj situas supre kaj sube de la katalizatora pakado por detekti kaj kontroli la reakcian temperaturon. La ekstera cilindro estas envolvita per izola tavolo por malhelpi varmoperdon kaj eviti brulvundojn. La kruda hidrogeno eniras la internan cilindron tra la supra enirejo de la deoksidigilo, estas varmigita per elektra hejtelemento, kaj fluas tra la katalizatora lito de malsupre supren. La oksigeno en la kruda hidrogeno reagas kun la hidrogeno sub la ago de la katalizilo por produkti akvon. La oksigenenhavo en la hidrogeno elfluanta tra la malsupra elirejo povas esti reduktita al malpli ol 1 ppm. La akvo generita per la kombinaĵo elfluas el la deoksidigilo en gasa formo kun la hidrogena gaso, kondensiĝas en la posta hidrogena malvarmigilo, filtras en la aero-akva apartigilo, kaj estas eligita el la sistemo.
3. Funkciprincipo de sekeco
La sekigado de hidrogena gaso uzas adsorban metodon, uzante molekulajn kribrilojn kiel adsorbantojn. Post sekigado, la rosopunkto de hidrogena gaso povas atingi temperaturon sub -70 ℃. Molekula kribrilo estas speco de aluminosilikata kombinaĵo kun kuba krado, kiu formas multajn kavaĵojn de la sama grandeco interne post dehidratiĝo kaj havas tre grandan surfacareon. Molekulaj kribriloj estas nomataj molekulaj kribriloj ĉar ili povas apartigi molekulojn kun malsamaj formoj, diametroj, polusecoj, bolpunktoj kaj saturiĝniveloj.
Akvo estas tre polusa molekulo, kaj molekulaj kribriloj havas fortan afinecon por akvo. La adsorbado de molekulaj kribriloj estas fizika adsorbado, kaj kiam la adsorbado estas saturita, necesas tempo por varmiĝi kaj regeneriĝi antaŭ ol ĝi povas esti adsorbita denove. Tial, almenaŭ du sekigiloj estas inkluditaj en puriga aparato, kun unu funkcianta dum la alia regeneriĝas, por certigi kontinuan produktadon de rosopunkto-stabila hidrogena gaso.
La sekigilo havas internan kaj eksteran cilindran strukturon, kun la adsorbanto ŝarĝita inter la ekstera kaj interna cilindroj. La eksplodrezista elektra hejtilo estas instalita interne de la interna cilindro, kaj du temperatursensiloj situas ĉe la supro kaj fundo de la molekula kribrila pakado por detekti kaj kontroli la reakcian temperaturon. La ekstera cilindro estas envolvita per izola tavolo por malhelpi varmoperdon kaj eviti brulvundojn. La aerfluo en la adsorba stato (inkluzive de la primara kaj sekundara funkciaj statoj) kaj la regenerada stato estas inversa. En la adsorba stato, la supra fina tubo estas la gaselirejo kaj la malsupra fina tubo estas la gasenirejo. En la regenerada stato, la supra fina tubo estas la gasenirejo kaj la malsupra fina tubo estas la gaselirejo. La sekigsistemo povas esti dividita en du turajn sekigilojn kaj tri turajn sekigilojn laŭ la nombro de sekigiloj.
4. Du-tura procezo
Du sekigiloj estas instalitaj en la aparato, kiuj alternas kaj regeneriĝas ene de unu ciklo (48 horoj) por atingi kontinuan funkciadon de la tuta aparato. Post sekiĝo, la rosopunkto de hidrogeno povas atingi sub -60 ℃. Dum laborciklo (48 horoj), sekigiloj A kaj B spertas labor- kaj regeneriĝ-statojn, respektive.
En unu ŝaltciklo, la sekigilo spertas du statojn: funkcian staton kaj regeneradan staton.
·Regenera stato: La volumeno de la prilabora gaso estas plena. La regenera stato inkluzivas varmigfazon kaj blovan malvarmigfazon;
1) Varmigfazo - la hejtilo ene de la sekigilo funkcias, kaj aŭtomate ĉesas varmigon kiam la supra temperaturo atingas la fiksitan valoron aŭ la varmigtempo atingas la fiksitan valoron;
2) Malvarmiga fazo - Post kiam la sekigilo ĉesas hejtadon, la aerfluo daŭre fluas tra la sekigilo laŭ la originala vojo por malvarmigi ĝin ĝis la sekigilo ŝaltiĝas al laborreĝimo.
·Funkcia stato: La prilabora aerkvanto estas je plena kapacito, kaj la hejtilo ene de la sekigilo ne funkcias.
5. Tritura laborfluo
Nuntempe, la tritura procezo estas vaste uzata. Tri sekigiloj estas instalitaj en la aparato, kiuj enhavas sekigilojn (molekulajn kribrilojn) kun granda adsorba kapacito kaj bona temperaturrezisto. Tri sekigiloj alternas inter funkciigo, regenerado kaj adsorbado por atingi kontinuan funkciadon de la tuta aparato. Post sekigado, la rosopunkto de hidrogena gaso povas atingi sub -70 ℃.
Dum ŝaltciklo, la sekigilo trairas tri statojn: funkciado, adsorbado kaj regenerado. Por ĉiu stato, troviĝas la unua sekigilo, en kiu la kruda hidrogengaso eniras post senoksigenado, malvarmigo kaj akvofiltrado:
1) Funkcia stato: La volumeno de la prilabora gaso estas plena, la hejtilo ene de la sekigilo ne funkcias, kaj la medio estas kruda hidrogena gaso, kiu ne estis senakvigita;
La dua sekigilo eniranta troviĝas ĉe:
2) Regenerada stato: 20% gasvolumeno: La regenerada stato inkluzivas hejtadan fazon kaj blovan malvarmigan fazon;
Varmigfazo - la hejtilo ene de la sekigilo funkcias, kaj aŭtomate ĉesas varmigon kiam la supra temperaturo atingas la fiksitan valoron aŭ la varmigtempo atingas la fiksitan valoron;
Malvarmiga stadio - Post kiam la sekigilo ĉesas hejtadon, la aerfluo daŭre fluas tra la sekigilo laŭ la originala vojo por malvarmigi ĝin ĝis la sekigilo ŝaltas al laborreĝimo; Kiam la sekigilo estas en la regenerada stadio, la medio estas senakvigita seka hidrogena gaso;
La tria sekigilo eniranta troviĝas ĉe:
3) Adsorba stato: La volumeno de prilabora gaso estas 20%, la hejtilo en la sekigilo ne funkcias, kaj la medio estas hidrogena gaso por regenerado.
Afiŝtempo: 19-a de decembro 2024
