北京果殼活性炭活性炭進行真空變壓吸附和變壓吸附作為氫純化的方法
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氫是很有潛力的二次能源。與傳統化石燃料相比，氫具有零污染和廣泛可用的來源的優勢，并且被認為是重要的能源載體。目前，大部分的氫的生產是用天然氣和蒸汽甲烷重整制備。但是這種工藝會釋放出包含H2，CH4，CO2，N2和CO的氣體混合物，氫凈化是氫能利用的重要組成部分。本次我們實驗通過用活性炭進行真空變壓吸附和變壓吸附作為氫純化的方法，測試活性炭對于氫凈化效果。
目前，超過85%的制氫公司使用變壓吸附技術來純化氫氣。變壓吸附是真空變壓吸附的基礎。與變壓吸附相比，真空變壓吸附的效率和生產率更高。在這項*中，多組分氣體(H2/CO2/CH4/CO/N2=0.79/0.17/0.021/0.012/0.007)的氫氣純化是通過一塔真空變壓吸附和變壓吸附進行的。比較了活性炭和沸石吸附劑的吸附能力。選擇活性炭作為氫純化的吸附劑，因為與活性炭摻沸石相比，活性炭具有更大的吸附能力。此外，建立了10個步驟的變壓吸附循環模型，以模擬氫的凈化性能。
活性炭和活性炭摻沸石中五組分混合物的摩爾分數模擬結果如圖1所示，與實驗結果非常吻合。從圖1可以看出，每種組分的穿透時間是不同的。氫被輕度吸附并迅速達到突破點。氮氣是一個突破吸附床的氣體，其次是一氧化碳，而甲烷和二氧化碳則是后一個突破吸附床的氣體。主要原因是不同氣體的吸附性能不同。活性炭和活性炭摻沸石吸附劑對每種氣體組分的吸附能力如下：CO2>CH4>CO>N2>H2。在吸附過程中，弱吸附物從吸附床解吸并重新整合到氣流中，因此在穿透曲線中出現了明顯的峰值。如圖1所示，活性炭中的被吸附物穿透吸附床的速度比活性炭摻沸石中的慢，而活性炭中的穿透曲線的峰值低于活性炭摻沸石。這意味著活性炭比活性炭摻沸石可以吸收更多的二氧化碳，甲烷，一氧化碳，氮和氫。除了氫以外，CO2是混合物中較豐富的成分，雖然氫的吸附量很小，但CO2的吸附量更多。因此，在這種情況下，CO2的吸附量選擇吸附劑作為吸附劑吸附能力的指標。活性炭比活性炭摻沸石吸附的二氧化碳多了17.80-25.75%。
