Adsorpcja Psa Separacja i oczyszczanie wodoru 150 Nm3 / godz. Wysokie ciśnienie

Generator wodoru Sumairui PSA 150 Nm3/h Instalacja: Wyżarzanie jasne i separacja pod wysokim ciśnieniem

Jednostki adsorpcji zmiennociśnieniowej wykorzystują złoża stałego adsorbentu do oddzielania zanieczyszczeń od strumieni wodoru, co prowadzi do uzyskania wodoru pod wysokim ciśnieniem o wysokiej czystości i strumienia gazu resztkowego pod niskim ciśnieniem zawierającego zanieczyszczenia i część wodoru.Następnie złoża są regenerowane poprzez rozprężanie i oczyszczanie.Część wodoru (do 20%) może zostać utracona w gazie resztkowym.

Technologia adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) opiera się na fizycznym wiązaniu cząsteczek gazu z materiałem adsorbującym.Odpowiednia siła działająca pomiędzy cząsteczkami gazu i materiałem adsorbującym zależy od składnika gazowego, rodzaju materiału adsorbującego, ciśnienia cząstkowego składnika gazowego i temperatury roboczej.Efekt separacji opiera się na różnicach w siłach wiązania z materiałem adsorbentu.Wysoce lotne składniki o niskiej polarności, takie jak wodór, praktycznie nie adsorbują się w przeciwieństwie do cząsteczek, takich jak azot, tlenek węgla, dwutlenek węgla, pochodne węglowodorów i para wodna.W rezultacie zanieczyszczenia te można zaadsorbować ze strumienia zawierającego wodór i odzyskać wodór o wysokiej czystości.

Proces adsorpcji zmiennociśnieniowej przebiega zasadniczo w stałej temperaturze i wykorzystuje wpływ zmiennego ciśnienia i ciśnienia cząstkowego do przeprowadzenia adsorpcji i desorpcji.Ponieważ nie jest wymagane ogrzewanie ani chłodzenie, osiągane są krótkie cykle w zakresie minut.Proces ten pozwala w konsekwencji na ekonomiczne usuwanie dużych ilości zanieczyszczeń.Adsorpcję przeprowadza się pod wysokim ciśnieniem (a zatem odpowiednio wysokim ciśnieniem cząstkowym), zwykle w zakresie 10–40 barów, aż do osiągnięcia obciążenia równowagowego.W tym momencie nie jest już dostępna żadna dalsza zdolność adsorpcji i materiał adsorbujący musi zostać zregenerowany.Regenerację tę osiąga się poprzez obniżenie ciśnienia do wartości nieco powyżej ciśnienia atmosferycznego, co powoduje odpowiednie zmniejszenie obciążenia równowagowego.W efekcie zanieczyszczenia znajdujące się na materiale adsorbującym ulegają desorpcji, a adsorbent ulega regeneracji.Ilość zanieczyszczeń usuwanych ze strumienia gazu w ciągu jednego cyklu odpowiada różnicy ładunku adsorpcji i desorpcji.Po zakończeniu regeneracji ciśnienie zostaje podniesione z powrotem do poziomu ciśnienia adsorpcji i proces rozpoczyna się od nowa.

Adsorpcja zmiennociśnieniowa jest na ogół metodą oczyszczania wybieraną w instalacjach do reformingu parowego ze względu na produkcję wodoru o wysokiej czystości i jest również stosowana do oczyszczania gazów odlotowych z rafinerii, gdzie konkuruje z systemami membranowymi.Wiele zakładów produkujących wodór, które wcześniej stosowały proces oczyszczania na mokro (ryc. 15.4) obecnie wykorzystuje do oczyszczania adsorpcję zmiennociśnieniową (PSA) (ryc. 15.5).Proces adsorpcji zmiennociśnieniowej jest procesem cyklicznym, w którym wykorzystuje się złoża stałego adsorbentu do usuwania zanieczyszczeń z gazu i generalnie wytwarza wodór o wyższej czystości (czystość 99,9% v/v w porównaniu z czystością < 97% v/v).Oczyszczony wodór przechodzi przez złoża adsorbentu, w którym zaabsorbowana jest jedynie niewielka jego część, a złoża są regenerowane poprzez rozprężanie, a następnie przepłukiwanie pod niskim ciśnieniem.

Zastosowanie wodoru:

• Stal nierdzewna
• Arkusze walcowane na zimno
• Produkcja Coopera
• Linia do cynkowania
• Linia do rafinacji ropy naftowej
• Produkcja szkła float

...