Зеолитните молекулярни сита играят решаваща роля в процеса на производство на водород PSA (Adsorption Swing Adsorption) и техните селективни адсорбционни свойства са ключът към постигането на ефективно пречистване на водород. Производството на PSA водород е процес на физическа адсорбция, това е процес на отделяне на газове, който използва различните адсорбционни способности на различни газове върху адсорбента с молекулно сито.
Как протича процесът на пречистване на водород?
Тъй като водородът се прилага в много промишлени и енергийни сектори, особено в горивните клетки и електронната индустрия, те имат изключително строги изисквания, само водород с висока чистота може да отговори на тези изисквания.
Но водородът, произведен от суровини, често съдържа водна пара и примеси като въглероден оксид, въглероден диоксид, метан, азотен газ и сулфиди. Тази вода и примеси могат да отровят катализаторите, да намалят ефективността на реакцията, да корозират оборудването и да създадат рискове за безопасността. Следователно процесите, свързани с пречистването на водород, се фокусират главно върху изсушаване и отстраняване на примеси.
PSA производство и пречистване на водород
Производството на PSA водород е един от най-често използваните процеси за пречистване на водород в индустрията. Той е особено подходящ за пречистване на-съдържащи водород смесени газове като коксов газ и синтетичен газ (реформинг на природен газ, газификация на въглища).
Пречистването на водород чрез PSA използва възможностите за диференциална селективна адсорбция на молекулярните сита под високо налягане, за да отдели водорода от смесения газ. Еднаквите размери на порите на молекулярните сита им позволяват да улавят по-малки молекули на примеси и да освобождават по-големи молекули водород.
Този механизъм за изключване на размер-осигурява ефективно отстраняване на вода и примеси, произвеждайки ултра{1}}чист водород, подходящ за критични приложения. А зеолитните молекулярни сита са се превърнали в крайъгълен камък в този процес.
При високо налягане примесите се адсорбират, докато водородът преминава. При ниско налягане/вакуум молекулярните сита десорбират (регенерират), освобождавайки примеси. Чрез периодично превключване на налягането може непрекъснато да се получава водород с висока чистота.
Молекулярни сита за пречистване на водород
Предварителна -обработка на входящия въздух: Преди смесеният газов поток (съдържащ водород, водна пара, въглероден оксид, въглероден диоксид, метан, азотен газ и т.н.) да навлезе в системата PSA, са необходими зеолитни молекулярни сита тип 3A или 4A (или активиран двуалуминиев оксид), за да се отстрани първо водата.
Адсорбция при високо налягане: Примесите (като въглероден оксид, въглероден диоксид, метан, азотен газ и др.) могат да бъдат адсорбирани от зеолитни молекулярни сита тип 5A, а понякога зеолитни молекулярни сита тип 13X също могат да се използват в комбинация.
