Zeolitt molekylsikter spiller en avgjørende rolle i PSA (Pressure Swing Adsorption) hydrogenproduksjonsprosessen, og deres selektive adsorpsjonsegenskaper er nøkkelen til å oppnå effektiv hydrogenrensing. PSA-hydrogenproduksjon er en fysisk adsorpsjonsprosess, det er en gasseparasjonsprosess som bruker de forskjellige adsorpsjonskapasitetene til forskjellige gasser på molekylsiktadsorbenten.
Hvordan er prosessen med hydrogenrensing?
Siden hydrogen brukes i mange industri- og energisektorer, spesielt i brenselceller og elektronikkindustrien, har de ekstremt strenge krav, kun høyrent hydrogen kan møte disse kravene.
Men hydrogenet som produseres av råvarer inneholder ofte vanndamp og urenheter som karbonmonoksid, karbondioksid, metan, nitrogengass og sulfider. Disse vannet og urenhetene kan forgifte katalysatorer, redusere reaksjonseffektiviteten, korrodere utstyr og utgjøre sikkerhetsrisiko. Derfor fokuserer prosessene knyttet til hydrogenrensing hovedsakelig på tørking og fjerning av urenheter.
PSA Hydrogen produksjon og rensing
PSA-hydrogenproduksjon er en av de mest brukte hydrogenrenseprosessene i industrien. Den er spesielt egnet for rensing av hydrogen-som inneholder blandede gasser som koksovnsgass og syngass (reformering av naturgass, kullgassifisering).
PSA-hydrogenrensing utnytter de differensielle selektive adsorpsjonsevnene til molekylsikter under høyt trykk, for å skille hydrogen fra den blandede gassen. De ensartede porestørrelsene til molekylsikter gjør at de kan fange mindre urenhetsmolekyler og frigjøre større hydrogenmolekyler.
Denne størrelses-ekskluderingsmekanismen sikrer effektiv fjerning av vann og urenheter, og produserer ultra-rent hydrogen egnet for kritiske bruksområder. Og zeolitt molekylsikter har blitt en hjørnestein i denne prosessen.
Under høyt trykk blir urenheter adsorbert, mens hydrogen passerer gjennom. Under lavt trykk/vakuum desorberer (regenererer) molekylsilene, og frigjør urenheter. Ved periodisk å skifte trykket, kan høyrent hydrogen oppnås kontinuerlig.
Molekylære sikter for hydrogenrensing
Innløpsluftforbehandling: Før den blandede gasstrømmen (som inneholder hydrogen, vanndamp, karbonmonoksid, karbondioksid, metan, nitrogengass, etc.) kommer inn i PSA-systemet, kreves det at type 3A eller 4A zeolittmolekylsikter (eller aktivert alumina) fjerner vann først.
Høytrykksadsorpsjon: Urenheter (som karbonmonoksid, karbondioksid, metan, nitrogengass, etc.) kan adsorberes av type 5A zeolitt molekylsiler, og noen ganger kan type 13X zeolitt molekylsiler også brukes i kombinasjon.