Toza energiya va barqaror rivojlanishga global intilish kuchayishi bilan vodorod energiyasi samarali va toza energiya tashuvchisi sifatida asta-sekin odamlarning tasavvuriga kirib bormoqda. Vodorod energiyasi sanoati zanjirining asosiy bo'g'ini sifatida vodorodni tozalash texnologiyasi nafaqat vodorod energiyasining xavfsizligi va ishonchliligiga taalluqlidir, balki vodorod energiyasini qo'llash doirasi va iqtisodiy foydasiga bevosita ta'sir qiladi.
1.Mahsulot vodorodiga qo'yiladigan talablar
Vodorod, kimyoviy xom ashyo va energiya tashuvchisi sifatida, turli xil qo'llash stsenariylarida tozalik va nopoklik tarkibi uchun turli talablarga ega. Sintetik ammiak, metanol va boshqa kimyoviy mahsulotlarni ishlab chiqarishda katalizator bilan zaharlanishni oldini olish va mahsulot sifatini ta'minlash uchun ozuqa gazidagi sulfidlar va boshqa zaharli moddalar talablarga javob beradigan nopoklik tarkibini kamaytirish uchun oldindan olib tashlanishi kerak. Metallurgiya, keramika, shisha va yarimo'tkazgichlar kabi sanoat sohalarida vodorod gazi mahsulotlar bilan bevosita aloqada bo'ladi va tozalik va nopoklik tarkibiga qo'yiladigan talablar yanada qattiqroq. Masalan, yarimo'tkazgich sanoatida vodorod vodoroddagi kislorod, suv, og'ir uglevodorodlar, vodorod sulfidi va boshqalar kabi aralashmalar bo'yicha juda yuqori cheklovlarga ega bo'lgan kristall va substrat tayyorlash, oksidlanish, tavlanish va boshqalar kabi jarayonlar uchun ishlatiladi.
2.Deoksigenatsiyaning ishlash printsipi
Katalizator ta'sirida vodoroddagi oz miqdordagi kislorod vodorod bilan reaksiyaga kirishib, suv hosil qilish uchun kislorodsizlanish maqsadiga erishishi mumkin. Reaksiya ekzotermik reaksiya bo‘lib, reaksiya tenglamasi quyidagicha:
2H ₂+O ₂ (katalizator) -2H ₂ O+Q
Katalizatorning tarkibi, kimyoviy xossalari va sifati reaksiyadan oldin va keyin o'zgarmasligi sababli, katalizatorni regeneratsiya qilmasdan doimiy ravishda ishlatish mumkin.
Deoksidlovchi tsilindrning ichki va tashqi tuzilishiga ega, katalizator tashqi va ichki silindrlar orasiga yuklangan. Portlashdan himoyalangan elektr isitish komponenti ichki tsilindrga o'rnatiladi va reaktsiya haroratini aniqlash va nazorat qilish uchun katalizator o'ramining yuqori va pastki qismida ikkita harorat sensori joylashgan. Tashqi tsilindr issiqlik yo'qotilishi va kuyishning oldini olish uchun izolyatsiya qatlami bilan o'ralgan. Xom vodorod deoksidlovchining yuqori kirish qismidan ichki silindrga kiradi, elektr isitish elementi bilan isitiladi va katalizator qatlamidan pastdan yuqoriga oqib o'tadi. Xom vodorod tarkibidagi kislorod katalizator ta'sirida vodorod bilan reaksiyaga kirishib, suv hosil qiladi. Pastki rozetkadan oqib chiqayotgan vodorod tarkibidagi kislorod miqdori 1ppm dan pastga tushishi mumkin. Kombinatsiya natijasida hosil bo'lgan suv deoksidlovchidan vodorod gazi bilan gazsimon shaklda oqib chiqadi, keyingi vodorod sovutgichida kondensatsiyalanadi, havo-suv separatorida filtrlanadi va tizimdan chiqariladi.
3.Quruqlikning ishlash prinsipi
Vodorod gazini quritish adsorbent sifatida molekulyar elaklardan foydalangan holda adsorbsiya usulini qo'llaydi. Quritgandan so'ng, vodorod gazining shudring nuqtasi -70 ℃ dan past bo'lishi mumkin. Molekulyar elak - kubik panjarali aluminosilikat birikmalarining bir turi bo'lib, suvsizlanishdan keyin ichida bir xil o'lchamdagi ko'plab bo'shliqlarni hosil qiladi va juda katta sirt maydoniga ega. Molekulyar elaklar molekulyar elaklar deb ataladi, chunki ular turli shakldagi, diametrli, qutbli, qaynash nuqtalari va to'yinganlik darajasidagi molekulalarni ajrata oladi.
Suv juda qutbli molekula bo'lib, molekulyar elaklar suvga kuchli yaqinlikka ega. Molekulyar elaklarning adsorbsiyasi fizik adsorbsiya bo'lib, adsorbsiya to'yingan bo'lsa, u yana adsorbsiyalanishi uchun qizdirilishi va qayta tiklanishi uchun ma'lum vaqt kerak bo'ladi. Shu sababli, shudring nuqtasi barqaror vodorod gazini uzluksiz ishlab chiqarishni ta'minlash uchun tozalash moslamasiga kamida ikkita quritgich kiritilgan bo'lib, ulardan biri ishlaydi, ikkinchisi esa qayta tiklanadi.
Quritgich ichki va tashqi silindrli tuzilishga ega, adsorbent tashqi va ichki silindrlar orasiga yuklangan. Portlashdan himoyalangan elektr isitish komponenti ichki tsilindrga o'rnatiladi va reaktsiya haroratini aniqlash va nazorat qilish uchun molekulyar elakning yuqori va pastki qismida ikkita harorat sensori joylashgan. Tashqi tsilindr issiqlik yo'qotilishi va kuyishning oldini olish uchun izolyatsiya qatlami bilan o'ralgan. Adsorbsion holatdagi havo oqimi (shu jumladan birlamchi va ikkilamchi ish holatlari) va regeneratsiya holati teskari bo'ladi. Adsorbsion holatda, yuqori uchi trubkasi gaz chiqishi va pastki uchi trubkasi gazning kirish qismidir. Regeneratsiya holatida yuqori so'nggi quvur gaz kirish joyi va pastki uchi trubkasi gaz chiqishi hisoblanadi. Quritish tizimini quritgichlar soniga ko'ra ikkita minorali quritgich va uchta minorali quritgichga bo'lish mumkin.
4. Ikki minorali jarayon
Qurilmaga ikkita quritgich o'rnatilgan bo'lib, ular butun qurilmaning uzluksiz ishlashiga erishish uchun bir tsikl (48 soat) ichida almashinadi va qayta tiklanadi. Quritgandan so'ng, vodorodning shudring nuqtasi -60 ℃ dan past bo'lishi mumkin. Ish sikli davomida (48 soat) quritgichlar A va B mos ravishda ish va regeneratsiya holatidan o'tadi.
Bitta almashtirish siklida quritgich ikkita holatni boshdan kechiradi: ish holati va regeneratsiya holati.
·Regeneratsiya holati: Qayta ishlash gazining hajmi to'liq gaz hajmi. Regeneratsiya holati isitish bosqichini va puflab sovutish bosqichini o'z ichiga oladi;
1) Isitish bosqichi - quritgich ichidagi isitgich ishlaydi va yuqori harorat belgilangan qiymatga yetganda yoki isitish vaqti belgilangan qiymatga yetganda avtomatik ravishda isitishni to'xtatadi;
2) Sovutish bosqichi - quritgich isitishni to'xtatgandan so'ng, quritgich ish rejimiga o'tgunga qadar havo oqimi uni sovutish uchun dastlabki yo'lda quritgich orqali oqishni davom ettiradi.
· Ish holati: ishlov berish havosi hajmi to'liq quvvatda va quritgich ichidagi isitgich ishlamayapti.
5.Three minora ish jarayoni
Hozirgi vaqtda uchta minora jarayoni keng qo'llaniladi. Qurilmaga uchta quritgich o'rnatilgan bo'lib, ularda katta adsorbsion quvvatga ega va yaxshi haroratga chidamli quritgichlar (molekulyar elaklar) mavjud. Butun qurilmaning uzluksiz ishlashiga erishish uchun uchta quritgich ishlash, regeneratsiya va adsorbsiya o'rtasida almashadi. Quritgandan so'ng, vodorod gazining shudring nuqtasi -70 ℃ dan past bo'lishi mumkin.
Kommutatsiya davri davomida quritgich uchta holatdan o'tadi: ish, adsorbsiya va regeneratsiya. Har bir shtat uchun oksigenatsiya, sovutish va suv filtrlashdan keyin xom vodorod gazi kiradigan birinchi quritgich joylashgan:
1) Ish holati: Qayta ishlash gazining hajmi to'liq quvvatda, quritgich ichidagi isitgich ishlamayapti va vosita suvsizlanmagan xom vodorod gazidir;
Ikkinchi quritgich quyidagi manzilda joylashgan:
2) Regeneratsiya holati: 20% gaz hajmi: Regeneratsiya holati isitish bosqichi va shamollash sovutish bosqichini o'z ichiga oladi;
Isitish bosqichi - quritgich ichidagi isitgich ishlaydi va yuqori harorat belgilangan qiymatga yetganda yoki isitish vaqti belgilangan qiymatga yetganda avtomatik ravishda isitishni to'xtatadi;
Sovutish bosqichi - quritgich isitishni to'xtatgandan so'ng, havo oqimi quritgich ish rejimiga o'tgunga qadar uni sovutish uchun dastlabki yo'lda quritgichdan oqib o'tishda davom etadi; Quritgich regeneratsiya bosqichida bo'lsa, vosita suvsizlangan quruq vodorod gazidir;
Uchinchi quritgich quyidagi manzilda joylashgan:
3) Adsorbsiya holati: Gazni qayta ishlash hajmi 20% ni tashkil qiladi, quritgichdagi isitgich ishlamayapti va vosita regeneratsiya uchun vodorod gazidir.
Xabar vaqti: 2024 yil 19-dekabr
