Pamoja na kuongezeka kwa harakati za kimataifa za nishati safi na maendeleo endelevu, nishati ya hidrojeni, kama mbebaji bora wa nishati safi, inaingia kwenye maono ya watu polepole. Kama kiungo muhimu katika mnyororo wa tasnia ya nishati hidrojeni, teknolojia ya utakaso wa hidrojeni haihusu tu usalama na uaminifu wa nishati ya hidrojeni, lakini pia huathiri moja kwa moja upeo wa matumizi na faida za kiuchumi za nishati ya hidrojeni.
1.Mahitaji ya hidrojeni ya bidhaa
Hidrojeni, kama kemikali ghafi na kibeba nishati, ina mahitaji tofauti ya maudhui ya usafi na uchafu katika hali tofauti za matumizi. Katika uzalishaji wa amonia ya syntetisk, methanoli na bidhaa nyingine za kemikali, ili kuzuia sumu ya kichocheo na kuhakikisha ubora wa bidhaa, sulfidi na vitu vingine vya sumu katika gesi ya malisho lazima kuondolewa mapema ili kupunguza maudhui ya uchafu ili kukidhi mahitaji. Katika nyanja za viwandani kama vile madini, kauri, glasi, na halvledare, gesi ya hidrojeni hugusana moja kwa moja na bidhaa, na mahitaji ya usafi na maudhui ya uchafu ni magumu zaidi. Kwa mfano, katika tasnia ya semiconductor, hidrojeni hutumiwa kwa michakato kama vile utayarishaji wa fuwele na substrate, oxidation, annealing, n.k., ambayo ina vikwazo vya juu sana juu ya uchafu kama vile oksijeni, maji, hidrokaboni nzito, sulfidi hidrojeni, nk.
2.Kanuni ya kazi ya uondoaji oksijeni
Chini ya hatua ya kichocheo, kiasi kidogo cha oksijeni katika hidrojeni kinaweza kuguswa na hidrojeni ili kuzalisha maji, kufikia lengo la deoxygenation. Mmenyuko ni mmenyuko wa hali ya joto, na equation ya majibu ni kama ifuatavyo.
2H ₂+O ₂ (kichocheo) -2H ₂ O+Q
Kwa sababu muundo, mali ya kemikali, na ubora wa kichocheo yenyewe haubadilika kabla na baada ya majibu, kichocheo kinaweza kutumika kwa kuendelea bila kuzaliwa upya.
Deoxidizer ina muundo wa ndani na nje wa silinda, na kichocheo kilichopakiwa kati ya mitungi ya nje na ya ndani. Kipengele cha kupokanzwa umeme kisichoweza kulipuka huwekwa ndani ya silinda ya ndani, na vihisi joto viwili viko juu na chini ya pakiti ya kichocheo ili kugundua na kudhibiti halijoto ya mmenyuko. Silinda ya nje imefungwa na safu ya insulation ili kuzuia kupoteza joto na kuepuka kuchoma. Hidrojeni mbichi huingia kwenye silinda ya ndani kutoka kwenye ingizo la juu la deoxidizer, huwashwa na kipengele cha kupokanzwa cha umeme, na hutiririka kupitia kitanda cha kichocheo kutoka chini hadi juu. Oksijeni iliyo katika hidrojeni mbichi humenyuka pamoja na hidrojeni chini ya kitendo cha kichocheo kutoa maji. Maudhui ya oksijeni katika hidrojeni inayotiririka kutoka kwenye sehemu ya chini inaweza kupunguzwa hadi chini ya 1ppm. Maji yanayotokana na mchanganyiko huo hutiririka nje ya kiondoaoksidishaji katika hali ya gesi pamoja na gesi hidrojeni, hujifunga kwenye kipozaji kinachofuata cha hidrojeni, vichujio kwenye kitenganishi cha maji-hewa, na hutolewa kutoka kwa mfumo.
3.Kanuni ya kazi ya ukavu
Ukaushaji wa gesi ya hidrojeni huchukua njia ya utangazaji, kwa kutumia ungo za molekuli kama viboreshaji. Baada ya kukausha, kiwango cha umande wa gesi ya hidrojeni kinaweza kufikia chini -70 ℃. Ungo wa molekuli ni aina ya kiwanja cha aluminosilicate na kimiani cha ujazo, ambacho huunda mashimo mengi ya ukubwa sawa ndani baada ya kutokomeza maji mwilini na ina eneo kubwa sana la uso. Sieve za molekuli huitwa sieve za molekuli kwa sababu zinaweza kutenganisha molekuli zilizo na maumbo tofauti, kipenyo, polarities, pointi za kuchemsha, na viwango vya kueneza.
Maji ni molekuli ya polar sana, na sieve za molekuli zina uhusiano mkubwa wa maji. Ufafanuzi wa ungo za molekuli ni utangazaji wa kimwili, na wakati utangazaji umejaa, huchukua muda wa joto na kuzaliwa upya kabla ya kutangazwa tena. Kwa hiyo, angalau dryers mbili ni pamoja na katika kifaa utakaso, na moja kufanya kazi wakati mwingine regenerates, ili kuhakikisha uzalishaji wa kuendelea kwa umande uhakika gesi ya hidrojeni imara.
Kavu ina muundo wa silinda ya ndani na nje, na adsorbent iliyopakiwa kati ya mitungi ya nje na ya ndani. Kipengele cha kupokanzwa umeme kisichoweza kulipuka huwekwa ndani ya silinda ya ndani, na vihisi joto viwili viko juu na chini ya upakiaji wa ungo wa Masi ili kugundua na kudhibiti halijoto ya mmenyuko. Silinda ya nje imefungwa na safu ya insulation ili kuzuia kupoteza joto na kuepuka kuchoma. Mtiririko wa hewa katika hali ya utangazaji (ikiwa ni pamoja na majimbo ya kazi ya msingi na ya sekondari) na hali ya kuzaliwa upya inabadilishwa. Katika hali ya adsorption, bomba la mwisho la juu ni bomba la gesi na bomba la mwisho la chini ni uingizaji wa gesi. Katika hali ya kuzaliwa upya, bomba la mwisho la juu ni bomba la gesi na bomba la mwisho la chini ni bomba la gesi. Mfumo wa kukausha unaweza kugawanywa katika vikaushio viwili vya minara na vikaushio vitatu kulingana na idadi ya vikaushio.
4.Mchakato wa minara miwili
Vipu viwili vya kukausha vimewekwa kwenye kifaa, ambacho hubadilishana na kuzaliwa upya ndani ya mzunguko mmoja (masaa 48) ili kufikia operesheni inayoendelea ya kifaa nzima. Baada ya kukausha, kiwango cha umande wa hidrojeni kinaweza kufikia chini -60 ℃. Wakati wa mzunguko wa kufanya kazi (saa 48), vikaushio A na B hupitia majimbo ya kufanya kazi na kuzaliwa upya, mtawaliwa.
Katika mzunguko mmoja wa kubadili, dryer hupata majimbo mawili: hali ya kufanya kazi na hali ya kuzaliwa upya.
·Hali ya kuzaliwa upya: Kiasi cha gesi ya usindikaji ni ujazo kamili wa gesi. Hali ya kuzaliwa upya inajumuisha hatua ya kupokanzwa na kupiga hatua ya baridi;
1) Hatua ya kupokanzwa - heater ndani ya dryer hufanya kazi, na huacha moja kwa moja inapokanzwa wakati joto la juu linafikia thamani iliyowekwa au wakati wa joto hufikia thamani iliyowekwa;
2) Hatua ya kupoeza - Baada ya kikaushio kuacha kupokanzwa, mtiririko wa hewa unaendelea kutiririka kupitia kikaushio katika njia ya asili ili kukipoa hadi kifuta kigeugeu kwa hali ya kufanya kazi.
·Hali ya kufanya kazi: Kiasi cha hewa cha usindikaji kiko katika uwezo kamili, na hita ndani ya kikaushio haifanyi kazi.
5.Mtiririko wa kazi wa minara mitatu
Hivi sasa, mchakato wa minara mitatu hutumiwa sana. Vipu vitatu vimewekwa kwenye kifaa, ambacho kina desiccants (sieves za Masi) na uwezo mkubwa wa adsorption na upinzani mzuri wa joto. Vikaushio vitatu hupishana kati ya uendeshaji, uundaji upya, na utangazaji ili kufikia utendakazi unaoendelea wa kifaa kizima. Baada ya kukausha, kiwango cha umande wa gesi ya hidrojeni kinaweza kufikia chini -70 ℃.
Wakati wa mzunguko wa kubadili, dryer hupitia majimbo matatu: kufanya kazi, adsorption, na kuzaliwa upya. Kwa kila jimbo, kikausha cha kwanza ambacho gesi mbichi ya hidrojeni huingia baada ya kutokomeza oksijeni, baridi, na kuchujwa kwa maji iko:
1) Hali ya kufanya kazi: Kiasi cha gesi ya usindikaji iko kwenye uwezo kamili, heater ndani ya dryer haifanyi kazi, na kati ni gesi ghafi ya hidrojeni ambayo haijapungua;
Kikaushio cha pili kinachoingia kiko katika:
2) Hali ya kuzaliwa upya: kiasi cha gesi 20%: Hali ya kuzaliwa upya inajumuisha hatua ya kupokanzwa na kupiga hatua ya baridi;
Hatua ya joto - heater ndani ya dryer hufanya kazi, na huacha moja kwa moja inapokanzwa wakati joto la juu linafikia thamani iliyowekwa au wakati wa joto hufikia thamani iliyowekwa;
Hatua ya kupoeza - Baada ya dryer kuacha inapokanzwa, mtiririko wa hewa unaendelea kutiririka kupitia dryer katika njia ya awali ya baridi ni chini mpaka dryer kubadili mode kazi; Wakati dryer ni katika hatua ya kuzaliwa upya, kati ni dehydrated kavu hidrojeni gesi;
Kikaushio cha tatu kinachoingia kiko katika:
3) Hali ya adsorption: Kiasi cha gesi ya usindikaji ni 20%, heater katika dryer haifanyi kazi, na kati ni gesi ya hidrojeni kwa ajili ya kuzaliwa upya.
Muda wa kutuma: Dec-19-2024
