理论教育 氢提纯方法及应用-氢与氢能

氢提纯方法及应用-氢与氢能

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:氢气的提纯方法大致可分为物理法和化学法,其中化学方法包括催化纯化;物理方法包括低温吸附法、金属氢化物氢净化法、变压吸附法;此外还有钯膜扩散法,中空纤维膜扩散法等。目前,回收氢气的工业方法有变压吸附法、膜分离法和深冷分离法等。深冷分离法又称低温精馏法,是林德教授于1902年发明的,实质就是气体液化技术。变压吸附法是S Karstrome等人于1960年发明的,最初在工业上主要用于空气干燥和氢气纯化。

氢提纯方法及应用-氢与氢能

氢气的提纯方法大致可分为物理法和化学法,其中化学方法包括催化纯化;物理方法包括低温吸附法、金属氢化物氢净化法、变压吸附法;此外还有钯膜扩散法,中空纤维膜扩散法等。目前,回收氢气的工业方法有变压吸附法、膜分离法和深冷分离法等。深冷分离法又称低温精馏法,是林德教授于1902年发明的,实质就是气体液化技术。通常采用机械方法,如用节流膨胀或绝热膨胀等方法,把气体压缩、冷却后,利用不同气体沸点上的差异进行蒸馏,使不同气体得到分离。其特点是产品气体纯度高,但压缩、冷却的能耗很高。变压吸附法是S Karstrome等人于1960年发明的,最初在工业上主要用于空气干燥和氢气纯化。吸附分离是利用吸附剂只对特定气体吸附和解吸能力上的差异进行分离的。为了促进这个过程的进行,常用的有加压法和真空法等。气体分离膜技术是利用不同气体通过某一特定膜的透过速率不同而实现物质分离的一种化工单元操作,它主要用于各种混合气体的分离,其传质推动力为膜两端的分压差,分离过程中无相变,因此能耗较低,分离过程容易实现;如果气源本身就具有压力,分离过程的经济性更加明显。氢提纯系统就是利用了氢气透过膜的速度较快的特点实现了氢气和其他有机小分子的分离。本菲尔(Benfield)法是由热钾碱工艺发明人Benson和Field组建的Benfield公司开发的一种热钾碱法的改进工艺。该方法在碳酸钾溶液中加入二乙醇胺作为活化剂,加入V2O5作为腐蚀防护剂。由于活化剂二乙醇胺的加入,使反应速率大大加快,溶液循环量相应大幅减少,投资和操作费用大大降低,同时还提高了气体的净化度。制氢装置中采用本菲尔法脱除工艺气中的CO2。于“膜”的基本概念和定义,一个权威性的总结参照“国际化联(IUPAC)”报告[1]。(www.daowen.com)

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