Nrog rau kev nrhiav lub zog huv thiab kev txhim kho kom ruaj khov thoob ntiaj teb, lub zog hydrogen, ua lub zog siv tau zoo thiab huv, maj mam nkag mus rau hauv tib neeg lub zeem muag. Ua ib qho txuas tseem ceeb hauv kev lag luam zog hydrogen, kev siv tshuab hydrogen purification tsis yog tsuas yog txhawj xeeb txog kev nyab xeeb thiab kev ntseeg siab ntawm lub zog hydrogen xwb, tab sis kuj cuam tshuam ncaj qha rau qhov kev siv thiab cov txiaj ntsig kev lag luam ntawm lub zog hydrogen.
1. Cov kev cai rau cov khoom hydrogen
Hydrogen, ua cov khoom siv tshuaj lom neeg thiab lub zog nqa, muaj ntau yam kev cai rau kev huv thiab cov ntsiab lus tsis huv hauv ntau qhov xwm txheej siv. Hauv kev tsim cov khoom siv ammonia, methanol thiab lwm yam khoom siv tshuaj lom neeg, txhawm rau tiv thaiv kev lom catalyst thiab xyuas kom meej cov khoom zoo, sulfides thiab lwm yam tshuaj lom hauv cov roj pub yuav tsum tau tshem tawm ua ntej kom txo cov ntsiab lus tsis huv kom ua tau raws li qhov yuav tsum tau ua. Hauv cov teb kev lag luam xws li metallurgy, ceramics, iav, thiab semiconductors, hydrogen roj los rau hauv kev sib cuag ncaj qha nrog cov khoom, thiab cov kev cai rau kev huv thiab cov ntsiab lus tsis huv yog nruj dua. Piv txwv li, hauv kev lag luam semiconductor, hydrogen yog siv rau cov txheej txheem xws li siv lead ua thiab substrate npaj, oxidation, annealing, thiab lwm yam, uas muaj kev txwv siab heev rau cov khoom tsis huv xws li oxygen, dej, hydrocarbons hnyav, hydrogen sulfide, thiab lwm yam hauv hydrogen.
2. Lub hauv paus ntsiab lus ua haujlwm ntawm deoxygenation
Nyob rau hauv qhov kev ua ntawm ib qho catalyst, ib qho me me ntawm cov pa oxygen hauv hydrogen tuaj yeem cuam tshuam nrog hydrogen los tsim dej, ua tiav lub hom phiaj ntawm deoxygenation. Qhov kev cuam tshuam yog ib qho kev cuam tshuam exothermic, thiab cov qauv kev cuam tshuam yog raws li nram no:
2H₂+O₂ (tus ua kom lub cev hloov pauv) -2H₂O+Q
Vim tias cov khoom sib xyaw, cov khoom siv tshuaj lom neeg, thiab qhov zoo ntawm cov catalyst nws tus kheej tsis hloov pauv ua ntej thiab tom qab qhov tshuaj tiv thaiv, cov catalyst tuaj yeem siv tas mus li yam tsis muaj kev rov ua dua tshiab.
Lub deoxidizer muaj lub qauv sab hauv thiab sab nraud, nrog rau cov catalyst thauj khoom ntawm cov sab nraud thiab sab hauv lub tog raj kheej. Lub tshuab cua sov hluav taws xob uas tsis tawg tau teeb tsa sab hauv lub tog raj kheej sab hauv, thiab ob lub ntsuas kub nyob rau sab saum toj thiab hauv qab ntawm cov khoom ntim catalyst los ntes thiab tswj qhov kub ntawm cov tshuaj tiv thaiv. Lub tog raj kheej sab nraud yog qhwv nrog txheej rwb thaiv tsev kom tiv thaiv kev poob cua sov thiab zam kev kub hnyiab. Cov hydrogen nyoos nkag mus rau hauv lub tog raj kheej sab hauv los ntawm qhov nkag sab saud ntawm lub deoxidizer, raug cua sov los ntawm lub tshuab cua sov hluav taws xob, thiab ntws los ntawm lub txaj catalyst los ntawm hauv qab mus rau sab saum toj. Cov pa oxygen hauv cov hydrogen nyoos cuam tshuam nrog cov hydrogen nyob rau hauv qhov kev ua ntawm cov catalyst los tsim dej. Cov ntsiab lus oxygen hauv cov hydrogen ntws tawm ntawm qhov hluav taws xob qis dua tuaj yeem txo qis dua 1ppm. Cov dej tsim los ntawm kev sib xyaw ua ke ntws tawm ntawm lub deoxidizer hauv daim ntawv gaseous nrog cov roj hydrogen, condenses hauv lub tshuab txias hydrogen tom qab, lim hauv lub tshuab cais cua-dej, thiab raug tso tawm ntawm lub kaw lus.
3. Txoj cai ua haujlwm ntawm kev qhuav
Kev ziab cov roj hydrogen siv txoj kev adsorption, siv cov molecular sieves ua cov adsorbents. Tom qab ziab, qhov dew point ntawm cov roj hydrogen tuaj yeem ncav cuag qis dua -70 ℃. Molecular sieve yog ib hom aluminosilicate compound nrog lub cubic lattice, uas tsim ntau qhov sib npaug loj hauv tom qab dehydration thiab muaj thaj chaw loj heev. Molecular sieves hu ua molecular sieves vim tias lawv tuaj yeem cais cov molecules nrog ntau yam duab, diameters, polarities, boiling points, thiab saturation levels.
Dej yog ib lub molecule uas muaj polarity heev, thiab cov molecular sieves muaj zog heev rau dej. Kev nqus ntawm cov molecular sieves yog kev nqus lub cev, thiab thaum cov adsorption puv lawm, nws yuav siv sijhawm ntev kom sov thiab rov ua dua ua ntej nws tuaj yeem nqus tau dua. Yog li ntawd, tsawg kawg yog ob lub tshuab ziab khaub ncaws suav nrog hauv lub cuab yeej ntxuav, nrog ib qho ua haujlwm thaum lwm qhov rov ua dua, kom ntseeg tau tias muaj cov roj hydrogen ruaj khov tas mus li.
Lub tshuab ziab khaub ncaws muaj lub qauv sab hauv thiab sab nraud, nrog rau cov adsorbent thauj khoom ntawm cov sab nraud thiab sab hauv lub tog raj kheej. Lub tshuab cua sov hluav taws xob uas tsis tawg tau teeb tsa sab hauv lub tog raj kheej, thiab ob lub ntsuas kub nyob rau sab saum toj thiab hauv qab ntawm lub molecular sieve packing los ntes thiab tswj qhov kub ntawm cov tshuaj tiv thaiv. Lub tog raj kheej sab nraud yog qhwv nrog txheej rwb thaiv tsev kom tiv thaiv kev poob cua sov thiab zam kev kub hnyiab. Cov cua hauv lub xeev adsorption (suav nrog lub xeev ua haujlwm thawj zaug thiab theem ob) thiab lub xeev rov ua dua tshiab yog thim rov qab. Hauv lub xeev adsorption, cov yeeb nkab kawg sab saud yog qhov hluav taws xob tawm thiab cov yeeb nkab kawg sab qis yog qhov hluav taws xob nkag. Hauv lub xeev rov ua dua tshiab, cov yeeb nkab kawg sab saud yog qhov hluav taws xob nkag thiab cov yeeb nkab kawg sab qis yog qhov hluav taws xob tawm. Lub kaw lus ziab khaub ncaws tuaj yeem faib ua ob lub tshuab ziab khaub ncaws pej thuam thiab peb lub tshuab ziab khaub ncaws pej thuam raws li tus lej ntawm cov tshuab ziab khaub ncaws.
4. Ob lub pej thuam txheej txheem
Muaj ob lub tshuab ziab khaub ncaws ntsia rau hauv lub tshuab, uas hloov pauv thiab rov ua dua tshiab hauv ib lub voj voog (48 teev) kom ua tiav kev ua haujlwm tas mus li ntawm tag nrho lub tshuab. Tom qab ziab, qhov dej noo ntawm hydrogen tuaj yeem ncav cuag qis dua -60 ℃. Thaum lub voj voog ua haujlwm (48 teev), cov tshuab ziab khaub ncaws A thiab B dhau los ua haujlwm thiab rov ua dua tshiab, raws li.
Hauv ib lub voj voog hloov pauv, lub tshuab ziab khaub ncaws ntsib ob lub xeev: lub xeev ua haujlwm thiab lub xeev rov tsim dua tshiab.
· Lub xeev rov tsim dua tshiab: Qhov ntim roj ua tiav yog qhov ntim roj tag nrho. Lub xeev rov tsim dua tshiab suav nrog theem cua sov thiab theem cua txias;
1) Theem cua sov - lub cua sov hauv lub tshuab ziab khaub ncaws ua haujlwm, thiab cia li nres cua sov thaum qhov kub siab tshaj plaws mus txog qhov teem tseg lossis lub sijhawm cua sov mus txog qhov teem tseg;
2) Theem txias - Tom qab lub tshuab ziab tsis ua kom sov lawm, cov cua tseem ntws mus rau hauv lub tshuab ziab hauv txoj kev qub kom txias nws kom txog thaum lub tshuab ziab hloov mus rau hom ua haujlwm.
· Xwm txheej ua haujlwm: Lub peev xwm ua cua txias puv nkaus, thiab lub tshuab cua sov hauv lub tshuab ziab khaub ncaws tsis ua haujlwm.
5. Peb lub pej thuam ua haujlwm
Tam sim no, cov txheej txheem peb lub pej thuam tau siv dav. Peb lub tshuab ziab khaub ncaws tau teeb tsa hauv lub cuab yeej, uas muaj cov desiccants (molecular sieves) nrog lub peev xwm nqus tau loj thiab tiv taus kub zoo. Peb lub tshuab ziab khaub ncaws hloov pauv ntawm kev ua haujlwm, rov ua dua tshiab, thiab nqus kom ua tiav kev ua haujlwm tas mus li ntawm tag nrho lub cuab yeej. Tom qab ziab, qhov dej noo ntawm cov roj hydrogen tuaj yeem ncav cuag qis dua -70 ℃.
Thaum lub sijhawm hloov pauv, lub tshuab ziab khaub ncaws mus dhau peb lub xeev: ua haujlwm, nqus, thiab rov tsim dua. Rau txhua lub xeev, lub tshuab ziab khaub ncaws thawj zaug uas cov roj hydrogen nyoos nkag mus tom qab deoxygenation, txias, thiab lim dej nyob hauv:
1) Xwm txheej ua haujlwm: Cov roj ua tiav puv nkaus, lub cua sov hauv lub tshuab ziab khaub ncaws tsis ua haujlwm, thiab cov khoom nruab nrab yog cov roj hydrogen nyoos uas tsis tau qhuav dej;
Lub tshuab ziab khaub ncaws thib ob uas nkag mus rau hauv yog nyob ntawm:
2) Lub xeev rov tsim dua tshiab: 20% roj ntim: Lub xeev rov tsim dua tshiab suav nrog theem cua sov thiab theem cua txias;
Theem cua sov - lub cua sov hauv lub tshuab ziab khaub ncaws ua haujlwm, thiab cia li nres cua sov thaum qhov kub siab tshaj plaws mus txog qhov teem tseg lossis lub sijhawm cua sov mus txog qhov teem tseg;
Theem Txias - Tom qab lub tshuab ziab tsis ua kom sov lawm, cov cua tseem ntws mus rau hauv lub tshuab ziab hauv txoj kev qub kom txias nws kom txog thaum lub tshuab ziab hloov mus rau hom ua haujlwm; Thaum lub tshuab ziab nyob rau theem rov ua dua tshiab, qhov nruab nrab yog cov roj hydrogen qhuav uas qhuav dej;
Lub tshuab ziab khaub ncaws thib peb uas nkag mus rau hauv yog nyob ntawm:
3) Lub xeev adsorption: Cov roj ua tiav yog 20%, lub cua sov hauv lub tshuab ziab khaub ncaws tsis ua haujlwm, thiab cov khoom nruab nrab yog roj hydrogen rau kev rov ua dua tshiab.
Lub sijhawm tshaj tawm: Lub Kaum Ob Hlis-19-2024
