Dispozitiv de purificare a hidrogenului

Echipamentul de producere a hidrogenului cu adsorbție prin oscilație a presiunii (PSA) este un dispozitiv special pentru purificarea hidrogenului la temperatură și presiune normale, bazat pe tehnologia de adsorbție prin oscilație a presiunii. Avantajul său principal este că nu necesită reacții la temperatură și presiune ridicată și poate separa eficient hidrogenul de înaltă puritate doar prin procese fizice de adsorbție și desorbție a gazului de alimentare, fiind pe scară largă potrivit pentru nevoile de purificare a diferitelor amestecuri de gaze care conțin hidrogen. Dispozitivul utilizează amestecuri de gaze care conțin hidrogen (cum ar fi gaze care conțin hidrogen din produse secundare industriale, gaze reformate cu gaz natural etc.) ca materie primă principală, iar componenta sa principală este o sită moleculară specială - această sită moleculară a fost modificată printr-un proces special, cu o capacitate de adsorbție selectivă extrem de puternică și este, de asemenea, principalul purtător pentru separarea hidrogenului, azotului și a altor gaze.

Principiul său de separare se bazează în principal pe două diferențe principale: în primul rând, capacitatea de adsorbție a componentelor gazoase pe suprafața sitei moleculare este diferită. Moleculele de hidrogen sunt mici ca dimensiuni și slab polarizate, astfel încât capacitatea lor de adsorbție pe suprafața sitei moleculare este extrem de scăzută, în timp ce capacitatea de adsorbție a moleculelor de gaz impurificat, cum ar fi azotul și dioxidul de carbon, este mult mai mare decât cea a hidrogenului; în al doilea rând, există o diferență semnificativă în rata de difuzie dintre hidrogen și azot în sita moleculară de carbon. Hidrogenul difuzează mai rapid și poate pătrunde rapid în porii sitei moleculare, în timp ce gazele impurificate difuzează lent și sunt ușor adsorbite și reținute de sita moleculară. Întregul proces de separare este controlat cu precizie de un controler logic programabil (PLC). Prin deschiderea și închiderea ordonată a valvelor controlate prin program, cele două etape principale ale adsorbției prin presurizare - decompresie - desorbție sunt realizate ciclic: în condiții presurizate, gazele impurificate sunt adsorbite ferm de sita moleculară, iar hidrogenul trece lin prin sita moleculară pentru a obține o purificare preliminară; În condiții de decompresie, gazele impure adsorbite sunt separate de suprafața sitei moleculare și evacuate împreună cu gazul de coadă, iar sita moleculară este regenerată și poate fi reutilizată pentru lucrări de adsorbție. Prin această operațiune ciclică, hidrogenul care îndeplinește puritatea cerută de client este produs continuu, iar întregul proces este ecologic, fără poluare secundară.

Acest echipament de producție a hidrogenului PSA este proiectat complet în combinație cu nevoile reale ale producției industriale, ținând cont de eficiență, stabilitate și economie. Caracteristicile sale principale de design sunt următoarele:

1. Viteză mare de pornire, capabilă să furnizeze rapid hidrogen calificat: Echipamentul adoptă un design integrat, care simplifică procesul de pornire și nu necesită etape complexe de preîncălzire și punere în funcțiune. După pornire, poate finaliza ciclul de adsorbție și separare într-un timp scurt și poate produce rapid hidrogen cu puritate calificată și flux stabil. Rezolvă eficient punctele slabe ale pornirii lente și ale ciclului lung de așteptare al echipamentelor tradiționale de producție a hidrogenului și este potrivit pentru diverse scenarii, cum ar fi alimentarea cu hidrogen de urgență și producția intermitentă.

2. Funcționare complet automată a echipamentului, realizând funcționare nesupravegheată pe tot parcursul procesului: Echipat cu un sistem de control PLC de înaltă precizie și un modul inteligent de monitorizare, acesta poate colecta parametrii de funcționare a echipamentului (presiune, debit, puritatea hidrogenului etc.) în timp real și poate finaliza automat toate operațiunile, cum ar fi deschiderea și închiderea valvelor controlate prin program, comutarea ciclurilor de adsorbție-desorbție și regenerarea sitei moleculare fără intervenție manuală. În același timp, are funcții de alarmă de defecțiune și oprire automată, ceea ce reduce considerabil intensitatea funcționării manuale, economisește costurile forței de muncă și îmbunătățește siguranța producției.

3. Umplere eficientă a sitei moleculare, mai compactă și mai densă, durată de viață mai lungă: Adoptând un proces special de umplere la presiune înaltă, sita moleculară este umplută uniform și compact în turnul de adsorbție, evitând eficient problemele de slăbire, aglomerare și uzură a sitei moleculare în metodele tradiționale de umplere și reducând pierderile de sită moleculară. În același timp, este echipată cu un dispozitiv de protecție a sitei moleculare, care poate preveni poluarea și erodarea sitei moleculare de către gazele impure, prelungește semnificativ durata de viață a sitei moleculare și reduce costurile de funcționare și întreținere a echipamentelor și frecvența de înlocuire a consumabilelor.

4. Presiune, puritate și debit stabile și reglabile, pentru a satisface diferitele nevoi ale clienților: În funcție de nevoile de alimentare cu hidrogen ale diferitelor industrii și ale diferitelor procese de producție, dispozitivul poate ajusta flexibil presiunea, puritatea și debitul hidrogenului de ieșire. Puritatea poate fi ajustată cu precizie între 99% și 99,9995%, presiunea este ≤ 1Mpa, iar debitul acoperă 5 ~ 5000Nm³/h. Nu numai că poate satisface nevoile de alimentare cu hidrogen cu debit redus și puritate ridicată ale laboratoarelor mici și ale industriei electronice de precizie, dar se poate adapta și scenariilor de alimentare cu hidrogen cu debit ridicat și la scară largă ale industriei metalurgice și chimice la scară largă.

5. Structură rezonabilă, proces avansat, siguranță și stabilitate, investiții reduse în echipamente și consum de energie redus: Adoptând un design modular, o dispunere compactă și un spațiu redus, este convenabil pentru instalare, dezasamblare și transformare ulterioară; procesul ciclului de adsorbție-desorbție este optimizat, ceea ce îmbunătățește considerabil rata de recuperare a hidrogenului și eficiența separării. În același timp, echipamentul funcționează la o presiune moderată și este echipat cu un sistem complet de protecție a siguranței, cu o funcționare stabilă și fiabilă și o rată scăzută de defecțiuni; în comparație cu procesele tradiționale de producție a hidrogenului, nu este nevoie să consume multă energie pentru încălzire și presurizare, iar costurile de investiție în echipamente și consumul de energie de funcționare sunt reduse semnificativ, cu economii și protecția mediului.

Pentru a asigura stabilitatea în funcționare a dispozitivului și calitatea produselor pe bază de hidrogen, acest echipament PSA pentru producerea de hidrogen este proiectat și fabricat în strictă conformitate cu standardele industriale, cu indicatori tehnici de bază clari, după cum urmează:

Cerințe privind gazul de alimentare: Presiunea gazului de alimentare trebuie controlată la 1,2 MPa pentru a asigura desfășurarea lină a procesului de adsorbție; punctul de rouă sub presiune este ≤ 10 ℃ pentru a evita ca umiditatea să afecteze efectul de adsorbție al sitei moleculare și siguranța în funcționare a echipamentului; conținutul de ulei este ≤ 0,003 mg/m³ pentru a preveni contaminarea sitei moleculare cu ulei și blocarea conductei echipamentului, asigurând funcționarea stabilă pe termen lung a dispozitivului; volumul de gaz de alimentare poate fi ajustat flexibil în funcție de volumul și puritatea hidrogenului necesar, adaptându-se la nevoile de producție a hidrogenului cu diferite purități și debite, cu o compatibilitate puternică.

Indicatori de hidrogen ai produsului: Presiunea hidrogenului la ieșire este ≤ 1Mpa, putând fi ajustată flexibil în funcție de nevoile reale ale clienților pentru a satisface cerințele de presiune ale diferitelor procese de producție; punctul de rouă atmosferic este ≤ -70℃, ceea ce reduce eficient conținutul de umiditate din hidrogen și evită ca umiditatea să afecteze procesele de producție ulterioare (cum ar fi recoacerea de precizie, fabricarea componentelor electronice); puritatea acoperă 99% ~ 99,9995%, putând fi ajustată cu precizie în funcție de nevoile industriei pentru a se adapta la diferite standarde de puritate; intervalul volumului de hidrogen este de 5 ~ 5000Nm³/h, acoperind scenarii de aprovizionare cu hidrogen mici, medii și mari și putând realiza o producție standardizată și la scară largă.

Având avantajele eficienței ridicate, stabilității și flexibilității, acest echipament de producție a hidrogenului PSA este utilizat pe scară largă în multe industrii, cum ar fi electronica, metalurgia, utilajele și metalurgia pulberilor, acoperind o varietate de procese de producție de bază, oferind o alimentare cu hidrogen de înaltă calitate pentru diverse industrii. Scenariile specifice de aplicare sunt următoarele:

1. Industria electronică:Se utilizează în principal în procese de bază, cum ar fi difuzia în fabricarea siliciului monocristalin și producția de circuite integrate, precum și în producția și fabricarea de diode emițătoare de lumină (LED) și afișaje cu cristale lichide LD. Hidrogenul de înaltă puritate poate fi utilizat ca gaz protector și gaz reducător, ceea ce evită eficient oxidarea și poluarea componentelor electronice în timpul producției, îmbunătățește puritatea produsului și rata de calificare și asigură stabilitatea performanței echipamentelor electronice.

2. Industria metalurgică:Se utilizează în principal în procesele de recoacere intermediară și de recoacere a produselor finite ale benzilor de cupru de precizie și ale benzilor de oțel. Ca gaz protector, hidrogenul poate izola aerul în timpul procesului de recoacere, poate preveni oxidarea și decolorarea suprafeței benzilor de cupru și a benzilor de oțel și, în același timp, poate îmbunătăți rezistența și finisajul materialelor, asigurând că produsele metalurgice de precizie respectă standardele de calitate.

3. Industria mașinilor:Se utilizează în principal în procesul de recoacere a rulmenților și a diferitelor piese mecanice de precizie. Prin recoacere protejată cu hidrogen, se poate elimina tensiunea internă generată în timpul procesării pieselor, se poate îmbunătăți duritatea, rezistența la uzură și stabilitatea dimensională a pieselor, se poate prelungi durata de viață a pieselor mecanice de precizie și se poate reduce probabilitatea defectului echipamentului.

4. Industria metalurgiei pulberilor:Se aplică în procesul de sinterizare din metalurgia pulberilor. Hidrogenul poate fi utilizat ca gaz reducător și gaz protector. În procesul de sinterizare la temperatură înaltă, reduce impuritățile de oxid din materiile prime pulverulente și, în același timp, previne oxidarea și aglomerarea produselor finite sinterizate, îmbunătățind densitatea și proprietățile mecanice ale produselor din metalurgia pulberilor.

5. Industria de reducere a tungstenului-molibdenului:Este potrivit pentru procesul de reducere profundă a hidrogenului în cuptoare cu patru tuburi, cuptoare multituburi și cuptoare de reducere. Hidrogenul de înaltă puritate poate reduce complet oxizii din materiile prime de tungsten și molibden pentru a obține elemente de tungsten și molibden de înaltă puritate, satisfăcând nevoile de producție ale produselor din tungsten și molibden (cum ar fi sârma de tungsten și foile de molibden).

6. Recoacere strălucitoare a metalului:Se utilizează în procesul de recoacere lucioasă a plăcilor de oțel inoxidabil de precizie, a țevilor din oțel inoxidabil, a țevilor din oțel carbon și a plăcilor din oțel carbon. Ca gaz protector, hidrogenul poate face ca materialele metalice să mențină o suprafață netedă, fără pete de oxidare, după recoacere, fără tratament ulterior de șlefuire și lustruire, reducând costurile de producție și îmbunătățind aspectul și calitatea produsului.

7. Sinterizarea metalurgiei pulberilor din oțel inoxidabil:În procesul de sinterizare din metalurgia pulberilor din oțel inoxidabil, hidrogenul poate juca un rol protector, izolând aerul pentru a preveni oxidarea pulberii de oțel inoxidabil și, în același timp, contribuind la îmbunătățirea eficienței sinterizării și a densității produsului finit, asigurând rezistența la coroziune și rezistența mecanică a produselor din metalurgia pulberilor din oțel inoxidabil.