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摘要：文章主要是分析了氢气纯化的几种种类，同时讲解了纯化方式选择和其中的工艺流程，最后探讨了该系统的系统特点和运行的实际状况，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字：氢气纯化；零排放；催化除氧；分子筛吸附塔
1、前言
电解氢气纯化系统是由催化出样系统和吸附纯化系统两部分所组成的。使用到氧化铝载钯催化剂去除电解氢气中的氧气，然后经过冷冻水工艺将氢气的温蒂下降，才能去除到大部分的明水，最后进入分子筛吸附塔从而得到产品氢气。
2、氢气纯化种类
电解制氢是我使用的合成气方法之一。去除杂质的主要原因是氧气和水。分离和纯化水电解产生的氢气的方法通常有几种：一种方法是吸附导致水分过多流失的方法，附着力低于零的方法，金属催化加氢能量吸收的方法以及钯膜传播方法。每种都有优点和缺点。其中，催化作用脱氧加变温吸附法是应用最广泛的方法。它还可以除去氩气中的O2，CO2和H20。这些方法的工作原理很简单，操作非常方便，设备和投资成本低。使用真空空间再生功能或各种气体组织再生时，会损失一些氢，而使用产品时，氢组织再生会损失更多。低温环境吸附法是我国生产高纯氩最常用的两种方法之一。它有着广泛的应用和高纯度的氦。但是，原始氢气可以进行预处理，必须消耗液氮。这两种方法也消耗氢气。各种金属氢化物反应物的快速吸收法是一种比较新的方法。近年来得到了广泛的应用。但其主要装置尺寸大，金属材料和非金属元素易粉碎，实际使用寿命短。而且，氢会被消耗掉。钯膜扩散法净化惰性气体的工艺较高。然而，在这两种方法中，还需要对混合气体进行预直接处理，这也造成了混合气体的损失。而且，该装置的组成投资成本高，主要用于大规模的高纯氢气生产。
3、纯化方式选择
催化脱氧吸附脱水法，低温粘附法，各种金属催化加氢能量吸收法，钯膜向外扩散法及别的纯化方法各有优缺点。选择净化方法的方面是为了节省能源，保护环境，降低成本以及在安全性和可靠性的基础上实现系统的自动运行。另外，产品中有许多类型的氢杂质，只有水和氧。催化作用，沉淀，脱氧和大规模脱水方法技术成熟，工艺简单。这是一种很好的分离和纯化方法。该产品的生产使用铝土矿负载的钯和铂催化在室内温度下产生氢气。氧气产生水，然后使用分子筛进行吸附和去除水。自动控制系统可以通过吸附塔的旋转来实现，但是胶粘剂的再生功能会消耗可燃气体。这样排气会严重浪费大量时间，直接和间接增加了投入成本。一些制造商对可再生的氦气施加压力，并将其驱回系统中的用户。加乐被引入系统，对于相关设备，CO2流量的控制非常复杂，从而降低了过程的可靠性。如果设计增压泵的润滑油液，会将碳氢化合物杂质直接引入混合气体中去除，降低了产品混合气体的纯度，不能满足制造工艺的要求。当原料氢通过第一粘附塔时，可以获得产物氢。一小部分氢气从产物氢气中分离出来，从而能够再生第二个吸附塔。通过高温，连续加热和反向洗涤以各种方式加热吸附塔以再生组织，再次携带第二个粘附塔。
4、工艺流程
电解池氢气净化器主要由催化反应脱氧系统和吸附网系统组成。附着力净化系统由相同的吸附塔组成。催化作用是钯对氟化铝的吸附，吸附剂是分子筛的三塔式吸附净化系统。一个工作周期为72个半小时，正常工作24个小时。现在以同样处于附着状态的第一个吸附器和处于再生电池稳定状态的第二个吸附器为例，可以看到纯化技术系统功能的分离纯化过程和满意的过程再生。电解盐池产生的原始氢气直接进入嘧啶核苷酸试剂进行催化脱氧。整体气温会升至98摄氏度它正式进入管式换热器。在冷却过程中，氢气温度为190度。
繁殖后，直接进入冷凝水换热器和速冻水换热器，将其减至12℃。当摄氏度降低时，水就会沉淀。进入气液再分离器，再次分离凝析油，然后正式进入第一个吸附区除水。不合格的混合气，很大一部分也是产品气，送至混合气储罐，另一大部分通过电连续加热至350℃，再送入第二活性炭吸附器进行组织再生。当再生气负载有水时，第二吸附器的分子筛中的水就会蒸发。经组织再生冷冻储水热交换器冷却后，进入气液完全分离器，分离出冷凝水，再进入第三吸附区除水。与新产品惰性气体混合后，它进入氢气存储罐。最后，可以实现零排放污染过程。
5、系统特点
该软件系统使用三种吸附塔，以实现零污染物排放。电解盐水中的氢可以100%直接转化为产物气。用于水电解制氢的设备基本上每年运行330天。与进一步改进的排放能量再生净化器相比，年氢气回收率达到47520Nm3。以1Nm3电解水制氢的最终价格5元计算，每年可节省2376万元。尽管初期投资项目比传统的废气排放组织再生净化器大，但已增加了吸附塔和相应的配套设施，投资比传统的净化器多20万元以上，但还远远不够。每年可节省3欧元以上的成本。但是，使用这种氦气净化器工艺会大大降低其生产和运营成本，并且具有很高的燃油效率。大多数传统的混合气体干燥天气净化装置大多采用传统的分子吸收，分子能吸收和低压系统再生的特点。主设备在1.1MPa下再生。氢产物在低压下通过分子筛再生。多种科学合理的心理压力调节功能和再生技术可以使分子筛完全再生功能。该系统完全通过水电解槽，出口压力巨大（1.5MPa），远高于后续惰性气体存储系统的功能（1.1MPa）。该系统的优点是它不需要循环电源（例如风扇），并且系统具有很高的可靠性和稳定性。为了减少完全人工操作中的错误，系统采用三种手动操作。巨大的压力表可以安装在场景外部，以瞄准场景中的相关数据，还可以显示超远程数据并控制信号。该系统的控制是通过中小型PLC系统的功能来实现的，并且国内经济较高。它的另外功能是努力实现对各种参数（例如室内温度，巨大压力，平台流量，非露点和氧气含量）的直接测量和相关数据。气动蝶阀的打开和关闭，气动膜片调节控制阀的打开以及加热元件的额定功率根据所需的尺寸和相关参数来控制吸附塔的高度。
6、运行状况
设备调试后，电解池氢气净化器将恢复到正常的满负荷生产状态，为氢气炉提供氢气进行气化。经过可燃气体液化过程后，天然气炉将对二氧化碳质量进行在线分析，表明该净化器具有良好的关键指标，基本满足详细设计的明确要求。目前，该软件系统连续周期保持相对稳定运行，状态良好，基本处于稳定状态，产生氩气。气体的各种杂质指标远远超过了一些设计值，可以达到pvb树脂制氢的目的；迄今为止，电解氢净化器已经连续生产了半年以上。从工厂生产到现在已经超过一年了。系统中没有故障问题，表明系统功能非常稳定和可靠，但是可以在测试中测试火箭的氧气和氢气发动机的性能以及对氢气和液态氢的要求。
7、结束语
由上可知，由于干燥的产品氢气作为在生气能够有效降低到其中的运行成本，保护到我国的环境，同时因为其的生产流程较为先进，系统的安全性高，在我国的军民市场上有着十分广阔的应用前景。
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