Цеолітні молекулярні сита відіграють вирішальну роль у процесі виробництва водню PSA (Adsorption Swing Adsorption), а їхні селективні адсорбційні властивості є ключем до досягнення ефективного очищення водню. Виробництво водню PSA є фізичним процесом адсорбції, це процес розділення газів, який використовує різні адсорбційні здатності різних газів на адсорбенті на молекулярному ситі.
Як відбувається процес очищення водню?
Оскільки водень використовується в багатьох промислових та енергетичних секторах, особливо в паливних елементах та електронній промисловості, вони мають надзвичайно суворі вимоги, лише водень високої чистоти може задовольнити ці вимоги.
Але водень, отриманий із сировини, часто містить водяну пару та домішки, такі як чадний газ, вуглекислий газ, метан, азот і сульфіди. Ця вода та домішки можуть отруїти каталізатори, знизити ефективність реакції, роз’їсти обладнання та створити загрозу безпеці. Таким чином, процеси, пов’язані з очищенням водню, головним чином зосереджені на висушуванні та видаленні домішок.
PSA Виробництво та очищення водню
Виробництво водню PSA є одним із найбільш часто використовуваних процесів очищення водню в промисловості. Він особливо підходить для очищення змішаних газів,-що містять водень, таких як коксовий газ і синтетичний газ (реформінг природного газу, газифікація вугілля).
Очищення водню PSA використовує диференціальну селективну адсорбційну здатність молекулярних сит під високим тиском для відділення водню від змішаного газу. Однорідні розміри пор молекулярних сит дозволяють їм затримувати менші молекули домішок і вивільняти більші молекули водню.
Цей механізм-виключення розміру забезпечує ефективне видалення води та домішок, виробляючи над-чистий водень, придатний для критичних застосувань. І цеолітні молекулярні сита стали наріжним каменем у цьому процесі.
Під високим тиском домішки адсорбуються, а водень проходить. Під низьким тиском/вакуумом молекулярні сита десорбуються (регенеруються), вивільняючи домішки. Періодично змінюючи тиск, можна постійно отримувати водень високої чистоти.
Молекулярні сита для очищення водню
Попередня -обробка вхідного повітря: перед тим, як потік змішаного газу (що містить водень, водяну пару, оксид вуглецю, вуглекислий газ, метан, газоподібний азот тощо) потрапить у систему PSA, цеолітові молекулярні сита типу 3A або 4A (або активований оксид алюмінію) потрібні для видалення води.
Адсорбція під високим тиском: домішки (такі як окис вуглецю, вуглекислий газ, метан, газоподібний азот тощо) можна адсорбувати за допомогою цеолітових молекулярних сит типу 5A, а іноді цеолітові молекулярні сита типу 13X також можна використовувати в комбінації.