膜分離是一項(xiàng)新興的高效分離技術(shù),它以膜兩側(cè)氣體的分壓差為推動(dòng)力,通過溶解一擴(kuò)散一脫附等步驟產(chǎn)生組分問傳遞速率的差異來實(shí)現(xiàn)氫和其它雜質(zhì)分離的目的。膜分離法具有工藝簡單氫氣,操作方便,投資少等優(yōu)點(diǎn),但制膜技術(shù)(如末的均勻性、穩(wěn)定性、抗老化性、耐熱性等)有待不斷改進(jìn),膜的使用壽命也不長,而且要求原料氣不含有固體微粒和油滴以防止損壞膜組件。產(chǎn)品的純度一般不高(
金屬氫化物凈化法[7]是利用儲氫材料在低溫下吸氫高溫下釋放氫的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)氫氣的純化,產(chǎn)品氫氣的純度很高,但它對原料氣中氫純度要求較高(大于99.99%),而且儲氫金屬材料多次循環(huán)使用會(huì)產(chǎn)生脆裂粉化現(xiàn)象,生產(chǎn)規(guī)模也不大,因而不適合粗氫及含氨尾氣的大規(guī)模分離提純。
吸附分離是利用吸附劑對氣體混合物中不同組分的選擇性吸附來實(shí)現(xiàn)混合物的分離的目的。含氫氣源中的雜質(zhì)組分在很多常用的吸附劑上的吸附選擇性遠(yuǎn)超過氫,因此可以利用吸附分離法對經(jīng)其中的氫氣進(jìn)行分離提純。和以上的各種氫氣分離提純方法相比,吸附法具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)產(chǎn)品氣的純度高,可以得到純度為99.999%的氫氣;(2)工藝流程簡單,操作方便,無需復(fù)雜的預(yù)處理,可以處理多種復(fù)雜的氣源;(3)吸附劑的使用壽命長,對原料氣的質(zhì)量要求不高,當(dāng)進(jìn)料氣體的組成和處理量波動(dòng)時(shí)裝置的適應(yīng)性好。
吸附分離法(特別是變壓吸附法)因其工藝十分簡單、產(chǎn)品純度高(99.9%以上)、成本低、適用氣源廣、節(jié)能效果顯著等特點(diǎn)已經(jīng)成為且將來仍必將成為制氫的一種主導(dǎo)方法。
展望
隨著化工工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、電子工業(yè)等重要產(chǎn)業(yè)對氫氣的需求越來越大,制氫工藝必然受到更多關(guān)注,也必然促進(jìn)氫氣制取技術(shù)的不斷發(fā)展。考慮到變壓吸附制氫能耗僅為水電解制氫的1/10[8],變壓吸附制氫裝置必然會(huì)得到更進(jìn)一步的應(yīng)用。另一方面氫氣,隨著制氫技術(shù)和工藝的發(fā)展,也將極大促進(jìn)燃料電池技術(shù)和氫能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也必將出現(xiàn)更多低成本的制氫工藝甲醇檢測儀,不僅將給相關(guān)行業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益,也為國家和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。
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