Zeolitna molekularna sita igraju ključnu ulogu u PSA (Pressure Swing Adsorpcija) procesu proizvodnje vodika, a njihova svojstva selektivne adsorpcije ključ su za postizanje učinkovitog pročišćavanja vodika. PSA proizvodnja vodika je fizikalni adsorpcijski proces, to je proces odvajanja plina koji koristi različite adsorpcijske kapacitete različitih plinova na adsorbentu molekularnog sita.
Kako teče proces pročišćavanja vodikom?
Kako se vodik primjenjuje u mnogim industrijskim i energetskim sektorima, posebno u gorivim ćelijama i elektroničkoj industriji, oni imaju izuzetno stroge zahtjeve, samo vodik visoke čistoće može zadovoljiti te zahtjeve.
Ali vodik proizveden iz sirovina često sadrži vodenu paru i nečistoće kao što su ugljični monoksid, ugljični dioksid, metan, plinoviti dušik i sulfidi. Ova voda i nečistoće mogu otrovati katalizatore, smanjiti učinkovitost reakcije, korodirati opremu i predstavljati sigurnosne rizike. Stoga se procesi povezani s pročišćavanjem vodika uglavnom fokusiraju na sušenje i uklanjanje nečistoća.
PSA Proizvodnja i pročišćavanje vodika
PSA proizvodnja vodika jedan je od najčešće korištenih procesa pročišćavanja vodika u industriji. Posebno je prikladan za pročišćavanje miješanih plinova-koji sadrže vodik kao što su plin iz koksnih peći i sintetički plin (reforming prirodnog plina, rasplinjavanje ugljena).
PSA pročišćavanje vodika koristi različite sposobnosti selektivne adsorpcije molekularnih sita pod visokim tlakom za odvajanje vodika iz miješanog plina. Jednake veličine pora molekularnih sita omogućuju im da zarobe manje molekule nečistoće i otpuste veće molekule vodika.
Ovaj mehanizam-isključivanja veličine osigurava učinkovito uklanjanje vode i nečistoća, proizvodeći ultra-čisti vodik prikladan za kritične primjene. A zeolitna molekularna sita postala su kamen temeljac u ovom procesu.
Pod visokim tlakom nečistoće se adsorbiraju, dok vodik prolazi. Pod niskim tlakom/vakuumom, molekularna sita se desorbiraju (regeneriraju), oslobađajući nečistoće. Povremenim mijenjanjem tlaka može se kontinuirano dobivati vodik visoke čistoće.
Molekularna sita za pročišćavanje vodika
Pred{0}}obrada ulaznog zraka: Prije nego struja miješanog plina (koja sadrži vodik, vodenu paru, ugljični monoksid, ugljični dioksid, metan, plinoviti dušik itd.) uđe u PSA sustav, potrebna su zeolitna molekularna sita tipa 3A ili 4A (ili aktivirani aluminij) za prvo uklanjanje vode.
Adsorpcija pod visokim pritiskom: Nečistoće (kao što su ugljični monoksid, ugljični dioksid, metan, plinoviti dušik, itd.) mogu se adsorbirati pomoću zeolitnih molekularnih sita tipa 5A, a ponekad se i zeolitnih molekularnih sita tipa 13X mogu koristiti u kombinaciji.