氢气纯化技术研究进展 被引量：2

1

作者 李文彬 吴亚洲 +2 位作者 郑浩 姜晓峰 曾亮 《化学工业与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期47-70,共24页

氢气纯化技术通过物理或化学方法,将含氢原料气中的杂质去除,实现高体积分数H2制备以满足不同的工业需求,是氢能高效利用必不可少的环节。根据纯化原理的不同,可以将H_(2)纯化方法分为变压吸附、膜分离、深冷分离法等物理法,以及CO优先... 氢气纯化技术通过物理或化学方法,将含氢原料气中的杂质去除,实现高体积分数H2制备以满足不同的工业需求,是氢能高效利用必不可少的环节。根据纯化原理的不同,可以将H_(2)纯化方法分为变压吸附、膜分离、深冷分离法等物理法,以及CO优先氧化、CO选择性甲烷化、金属氢化物分离法等化学法,综述了不同纯化方法的技术原理和研究进展。H_(2)纯化过程应该根据原料气的组成特点、产品气的要求以及具体的纯化规模,选择合适的纯化方法。多种纯化方法的联合使用,新型纯化材料及过程强化工艺开发是氢气纯化技术的发展方向。 展开更多

关键词 氢气纯化 变压吸附 CO优先氧化 CO选择性甲烷化

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氢气纯化吸附材料研究进展

2

作者 苏士焜 刘唐 +1 位作者 金也 郑金玉 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期5612-5632,共21页

氢能作为未来重要的能源组成,其来源具有多样性。其中工业制氢和副产氢过程通常会伴随多种杂质,如H_(2)O、CO_(2)、CO、N_(2)、烃类、硫化物等,而杂质对氢气的实际应用影响较大,因此对工业粗氢和副产氢进行纯化处理是满足各类合格用氢... 氢能作为未来重要的能源组成,其来源具有多样性。其中工业制氢和副产氢过程通常会伴随多种杂质,如H_(2)O、CO_(2)、CO、N_(2)、烃类、硫化物等,而杂质对氢气的实际应用影响较大,因此对工业粗氢和副产氢进行纯化处理是满足各类合格用氢需求的关键环节。吸附分离是目前工业上最为常用的氢气纯化技术之一,其中吸附材料的性能直接影响分离效率和工艺操作成本,研发高性能、低成本吸附材料是吸附分离技术应用于氢气纯化的重点研究方向。本文简述了常见的氢气纯化技术及吸附分离机理,重点归纳总结了活性炭、沸石分子筛和金属有机骨架材料(MOFs)对氢气中所含CH_(4)、CO_(2)、CO杂质的吸附脱除行为,讨论了吸附材料性能优化的研究现状,总结了上述吸附材料在工业应用中的优缺点,并认为未来氢气纯化吸附材料的研究应在吸附机理和计算方面有所侧重。 展开更多

关键词 氢气纯化 吸附材料 活性炭 沸石分子筛 金属有机骨架

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氢气纯化过程能量分析与工艺优化

3

作者 吴冰倩 黄钰杰 +1 位作者 张煜 李福顺 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期57-61,共5页

目的在氢气纯化体系中,为分析过程能量,考查原料气中氧气摩尔分数变化对氢氧反应放热量和反应器温度的影响。方法采用模型计算的方法,计算电加热器能耗和冷却器消耗的冷量,进而对工艺流程做出优化。据此提出新型换热再生气体纯化流程,... 目的在氢气纯化体系中,为分析过程能量,考查原料气中氧气摩尔分数变化对氢氧反应放热量和反应器温度的影响。方法采用模型计算的方法,计算电加热器能耗和冷却器消耗的冷量,进而对工艺流程做出优化。据此提出新型换热再生气体纯化流程,分析氧气摩尔分数和物流流量对体系温度的影响。结果当氧气摩尔分数大于0.13%时,才能满足体系的供热需要。新型换热再生气体纯化流程与原有流程比较可节约88%以上的冷量,且不需要电加热即可维持体系运行温度。结论新型换热再生气体纯化流程可充分利用氢氧反应放出的热量为冷物流加热,从而实现节约电能耗和冷量、降低运行成本的目的。 展开更多

关键词 氢气纯化 模型计算 节能 氢能

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膜分离技术在氢气纯化中的应用

4

作者 肖文涛 李非凡 +2 位作者 王杰鹏 张安然 刘岩岩 《山东化工》 CAS 2024年第10期180-182,共3页

随着全球变暖和世界人口日益增加,农业、工业以及其他人类活动均需能源提供动力。寻求有效方法来平衡能源产生与需求至关重要,风能和太阳能等能源具有不可调控性和难储存性,因此可再生能源的利用需要更合适的能源储存方式。氢是一种清... 随着全球变暖和世界人口日益增加,农业、工业以及其他人类活动均需能源提供动力。寻求有效方法来平衡能源产生与需求至关重要,风能和太阳能等能源具有不可调控性和难储存性,因此可再生能源的利用需要更合适的能源储存方式。氢是一种清洁高效的能源载体,氢经济被广泛认为是未来能源安全和可持续性发展的潜在解决方案。在工业体系中,氢也作为一种广泛应用的化工原料。本文重点关注膜分离技术在氢气纯化中的发展和应用,介绍技术优缺点,分析工业潜力和发展方向。 展开更多

关键词 氢气纯化 钯膜 碳分子筛膜 电化学氢泵 离子液体膜

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基于LabVIEW的氢气纯化装置控制系统设计 被引量：5

5

作者 骆学军 李乐斌 +1 位作者 吕卫星 胡石林 《自动化与仪表》 2019年第5期41-44,共4页

针对自行研制的氢气纯化试验装置及特殊的工艺要求,该文设计了一套基于LabVIEW的氢气纯化控制系统,包括其硬件组成和软件实现。通过LabVIEW编程实现了控制参数设置、工艺参数采集与处理、数据及曲线显示、数据存储和报警等功能。试验运... 针对自行研制的氢气纯化试验装置及特殊的工艺要求,该文设计了一套基于LabVIEW的氢气纯化控制系统,包括其硬件组成和软件实现。通过LabVIEW编程实现了控制参数设置、工艺参数采集与处理、数据及曲线显示、数据存储和报警等功能。试验运行结果表明,控制系统运行稳定、操作界面友好、可移植性强,满足设计要求。 展开更多

关键词 LABVIEW 氢气纯化 数据采集 通讯

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氢气纯化用钯钇合金箔材研究 被引量：5

6

作者 李银娥 庄为民 等 《有色金属》 CSCD 2002年第B07期76-78,共3页

研究钯钇合金的加工及热处理工艺，考察其微观组织结构、力学性能和工作压差对透氢速率的影响。结果表明，合金于600－700℃退火，塑性加工性能最好；PdY合金的透氢性能优于通用的PdAgAuNi合金，成为氢气纯化用新型材料。

关键词 氢气纯化 钯钇合金箔材 透氢 热处理 合金膜扩散

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使用Aspen Adsorption模拟氢气纯化的吸附装置 被引量：3

7

作者 司文学 章莉 汤传斌 《有色冶金节能》 2020年第2期39-43,共5页

本文介绍了使用Aspen Adsorption软件及Langmuir吸附平衡方程模拟氢气纯化的变温变压动态吸附过程,并通过对旧吸附器的模拟结果进行分析,发现其存在吸附器循环使用效果差的问题,因此新装置设计时增大了吸附器的换热面积并优化了换热结构... 本文介绍了使用Aspen Adsorption软件及Langmuir吸附平衡方程模拟氢气纯化的变温变压动态吸附过程,并通过对旧吸附器的模拟结果进行分析,发现其存在吸附器循环使用效果差的问题,因此新装置设计时增大了吸附器的换热面积并优化了换热结构,其模拟结果显示,改进后的吸附器换热效果良好,吸附质能够完全脱附。 展开更多

关键词 Aspen Adsorption模拟软件 变温变压 吸附装置 氢气纯化 吸附质

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钯催化法氢气纯化装置的应用研究 被引量：3

8

作者 魏金莹 曹建 安刚 《低温与特气》 CAS 2012年第4期45-48,共4页

钯催化法氢气纯化装置使氢气中的氧杂质在钯氧化铝的催化作用下生成水,然后再由分子筛吸附脱水,不对环境造成任何污染。在分子筛再生环节还设计了回热换热器,使加热后的再生气体的热量得到充分利用。介绍了纯化方式的选择、工艺过程、... 钯催化法氢气纯化装置使氢气中的氧杂质在钯氧化铝的催化作用下生成水,然后再由分子筛吸附脱水,不对环境造成任何污染。在分子筛再生环节还设计了回热换热器,使加热后的再生气体的热量得到充分利用。介绍了纯化方式的选择、工艺过程、主要设备的特点和调试及生产运行数据分析。调试和生产运行证实钯催化纯化装置满足产品氢气质量要求,完全达到设计技术指标。 展开更多

关键词 钯催化 氢气纯化 分子筛吸附

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层状床变压吸附氢气纯化性能的优化 被引量：1

9

作者 李成龙 肖金生 +1 位作者 皮埃尔·贝纳德 理查德·夏因 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2020年第4期753-759,共7页

变压吸附技术可对氢气进行提纯.文中通过Aspen Adsorption软件,建立了五组分气体(H2/CO2/CH4/CO/N2=38/50/1/1/10%)在以活性炭和沸石作为吸附剂的层状床的吸附传质传热模型,探究了吸附压力和活性炭与沸石层高度比对层状床变压吸附穿透... 变压吸附技术可对氢气进行提纯.文中通过Aspen Adsorption软件,建立了五组分气体(H2/CO2/CH4/CO/N2=38/50/1/1/10%)在以活性炭和沸石作为吸附剂的层状床的吸附传质传热模型,探究了吸附压力和活性炭与沸石层高度比对层状床变压吸附穿透曲线的影响,进而研究了不同吸附压力、p/F比、吸附剂高度比和吸附床的数量对氢气循环性能的影响.结果表明增大吸附压力和p/F比,氢气的纯度增加,回收率减少;在一定范围内,当高度比减少时,氢气的纯度增加,回收率降低;增加吸附床的数量,氢气的纯度增加,回收率略有下降.基于以上结论,采用了BP神经网络对层状床氢气纯化性能进行多目标优化,并将目标优化预测结果与Aspen模型计算结果对比,结果显示神经网络能很好的对变压吸附纯化性能进行优化. 展开更多

关键词 变压吸附 层状床 氢气纯化 神经网络 优化

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金属钯复合膜对多晶硅循环氢气纯化工业性试验取得成功 被引量：1

10

《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期510-510,共1页

近日，中科院大连化学物理研究所徐恒泳研究员领导的烃类选择氧化研究组（801组）和大连华海制氢设备有限公司共同研发的金属钯复合膜氢气纯化装置工作取得重要进展，在四川峨眉半导体材料研究所完成了200m^3／h规模工业化示范。该技术... 近日，中科院大连化学物理研究所徐恒泳研究员领导的烃类选择氧化研究组（801组）和大连华海制氢设备有限公司共同研发的金属钯复合膜氢气纯化装置工作取得重要进展，在四川峨眉半导体材料研究所完成了200m^3／h规模工业化示范。该技术彻底解决了多晶硅生产循环氢气中痕量和超痕量杂质难以去除的难题。 展开更多

关键词 氢气纯化 钯复合膜 中科院大连化学物理研究所 多晶硅 工业性试验 金属 硅循环 痕量杂质

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常用氢气纯化技术及其在电解水制氢工艺中的应用 被引量：2

11

作者 黄宗响 谢淑贤 +2 位作者 张荣顺 宋超 夏海龙 《山东化工》 CAS 2023年第19期182-185,共4页

分析和简述了目前工业生产中常用的氢气纯化技术,概括了氢气纯化技术的应用现状。通过分析比较,结合电解水制氢装置所产原料氢气的特点,确定催化脱氧加变温吸附技术路线更适合于电解水制氢撬装纯化装置。该技术路线流程短、自动化程度... 分析和简述了目前工业生产中常用的氢气纯化技术,概括了氢气纯化技术的应用现状。通过分析比较,结合电解水制氢装置所产原料氢气的特点,确定催化脱氧加变温吸附技术路线更适合于电解水制氢撬装纯化装置。该技术路线流程短、自动化程度高、易于集成撬装、可用产品气作为再生气、对吸附床层无污染,特别适用于含微量杂质的脱除和气体提纯过程。 展开更多

关键词 氢气纯化 变温吸附 氢气干燥 水电解

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中科院大连化物所超纯氢气纯化技术工业应用示范装置获成功

12

《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期120-120,共1页

由中国科学院大连化学物理研究所甲烷高效转化新材料与新过程研究组研制的高性能金属钯复合膜材料和800m^3／h规模超纯氢气纯化技术进行了工业应用示范试验并获得成功．这是我国自主开发的国际上首套利用廉价金属钯复合膜进行超纯氢气... 由中国科学院大连化学物理研究所甲烷高效转化新材料与新过程研究组研制的高性能金属钯复合膜材料和800m^3／h规模超纯氢气纯化技术进行了工业应用示范试验并获得成功．这是我国自主开发的国际上首套利用廉价金属钯复合膜进行超纯氢气纯化的工业应用示范装置． 展开更多

关键词 工业应用 超纯氢气 中科院大连化物所 示范装置 纯化技术 中国科学院大连化学物理研究所 复合膜材料 氢气纯化

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燃料电池车用氢气纯化及供应技术工业应用总结

13

作者 顾炯炯 《炼油技术与工程》 CAS 2023年第5期1-4,11,共5页

燃料电池车用氢气纯化及供应技术是一种将炼化氢源通过模块化组合提纯工艺生产满足GB/T 37244—2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》要求的氢气,并形成配套供氢母站设施的技术。主要介绍了燃料电池车用氢气纯化及供应技术的基本... 燃料电池车用氢气纯化及供应技术是一种将炼化氢源通过模块化组合提纯工艺生产满足GB/T 37244—2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》要求的氢气,并形成配套供氢母站设施的技术。主要介绍了燃料电池车用氢气纯化及供应技术的基本原理、工艺特点、主要设备特点及工业应用情况。该技术开发了多种吸附剂以及快周期变压吸附氢气纯化工艺,占地面积小,投资低,供氢母站流程设计灵活,氢气产品纯度达到99.999%,杂质含量满足GB/T 37244—2018的要求,吸附周期在3~10 min且可连续调节,20 MPa燃料电池车用氢气生产成本低于20元/kg,有利于推动车用燃料氢气的市场应用和加氢站建设。 展开更多

关键词 燃料电池车 氢气纯化 供氢母站 模块化组合 S-PSA技术 吸附剂 痕量 杂质精制

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首套超纯氢气纯化示范装置投运

14

《低温与特气》 CAS 2015年第3期53-53,共1页

中国科学院2015年5月26日发布消息称，由中科院大连化学物理研究所甲烷高效转化新材料与新过程研究组研制的高性能金属钯复合膜材料，以及800m^3／h规模超纯氢气纯化技术工业应用示范试验获得成功。这是国际上首套利用廉价金属钯复合膜... 中国科学院2015年5月26日发布消息称，由中科院大连化学物理研究所甲烷高效转化新材料与新过程研究组研制的高性能金属钯复合膜材料，以及800m^3／h规模超纯氢气纯化技术工业应用示范试验获得成功。这是国际上首套利用廉价金属钯复合膜进行超纯氢气纯化的工业应用示范装置，目前仍在平稳运行中。 展开更多

关键词 超纯氢气 示范装置 氢气纯化 中科院大连化学物理研究所 首套 投运 工业应用 中国科学院

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氢气纯化和压缩技术研究进展

15

作者 欧正佳 郝兰锁 +1 位作者 骆鑫雨 袁标 《油气与新能源》 2023年第3期39-47,共9页

氢能的发展得益于氢能产业链中各项技术研究不断深入。氢气的纯化和压缩作为氢能产业链的中间一环,是连接氢能产业上下游的关键技术,影响了高纯高压氢气的获取及其未来应用。在梳理各种氢气纯化和压缩技术现状的基础上,对比了不同技术... 氢能的发展得益于氢能产业链中各项技术研究不断深入。氢气的纯化和压缩作为氢能产业链的中间一环,是连接氢能产业上下游的关键技术,影响了高纯高压氢气的获取及其未来应用。在梳理各种氢气纯化和压缩技术现状的基础上,对比了不同技术的优点和局限性,并对其适用场景进行了分析,应根据实际工况中的温度、压力、占地面积等选择利于生产过程的技术,最后对氢气纯化及压缩技术的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 氢能 氢气纯化 氢气压缩 研究进展 发展方向

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金牛化工氢气纯化项目循环化改造专项资金通过审批

16

《氯碱工业》 CAS 2013年第4期47-47,共1页

金牛化工8万t／a离子膜法烧碱大约有1500万m^3／h副产氢气排空，为此，公司积极与同在沧州临港经济技术开发区内的用氢企业瀛海香料公司达成合作意向，将副产氢气经过纯化处理，输送至瀛海香料公司，作为生产原料。该项目不仅有利于提... 金牛化工8万t／a离子膜法烧碱大约有1500万m^3／h副产氢气排空，为此，公司积极与同在沧州临港经济技术开发区内的用氢企业瀛海香料公司达成合作意向，将副产氢气经过纯化处理，输送至瀛海香料公司，作为生产原料。该项目不仅有利于提高双方的经济效益，还符合国家循环化改造项目要求。金牛化工为此申请了国家循环化改造项目专项资金。 展开更多

关键词 专项资金 氢气纯化 改造项目 环化 化工 经济技术开发区 审批 牛

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大连化物所超纯氢气纯化技术示范获得成功

17

《河南化工》 CAS 2014年第7期54-54,共1页

近日，中国科学院大连化学物理研究所甲烷高效转化新材料与新过程研究组（DNL1902组）的高性能金属钯复合膜材料，在超纯氢气纯化技术示范上获得成功，示范规模为30m^3／h氢气。

关键词 技术示范 氢气纯化 大连化物所 中国科学院大连化学物理研究所 超纯 复合膜材料 金属钯 新材料

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大连化物所超纯氢气纯化技术示范获得成功

18

《浙江化工》 CAS 2014年第7期I0002-I0003,共2页

近日，中国科学院大连化学物理研究所甲烷高效转化新材料与新过程研究组（DNL1902组）的高性能金属钯复合膜材料，在超纯氢气纯化技术示范上获得成功，示范规模为30m3／h氢气。

关键词 技术示范 氢气纯化 大连化物所 中国科学院大连化学物理研究所 超纯 复合膜材料 金属钯 新材料

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活性炭/沸石层状床氢气纯化穿透曲线热效应 被引量：6

19

作者 彭育志 明越 +2 位作者 肖金生 BNARD Pierre CHAHINE Richard 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1511-1518,共8页

应用变压吸附技术对氢气混合气进行分离提纯是制取高纯度氢气的有效途径。本文主要研究多组分气体在活性炭/沸石层状床中穿透曲线的热效应影响,基于多物理场仿真平台Comsol,建立了多组分气体在多孔介质中的吸附、传热与传质模型。并将... 应用变压吸附技术对氢气混合气进行分离提纯是制取高纯度氢气的有效途径。本文主要研究多组分气体在活性炭/沸石层状床中穿透曲线的热效应影响,基于多物理场仿真平台Comsol,建立了多组分气体在多孔介质中的吸附、传热与传质模型。并将模拟值与实验数据进行验证分析,探索吸附过程伴随的热效应对穿透曲线的影响机理。最后针对变压吸附氢气纯化系统运行参数研究了环境温度、吸附条件和活性炭与沸石层高度比等对穿透曲线的影响。 展开更多

关键词 氢气纯化 变压吸附 穿透曲线 热效应 传热传质

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真空变压吸附氢气纯化的参数研究 被引量：5

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作者 陶薇 肖金生 +2 位作者 赵抒豪 皮埃尔·贝纳德 理查德·夏因 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期487-497,共11页

本文首先建立了多孔介质传热传质与吸附模型,模拟了多组分气(N2:CO:CO2:CH4:H2=0.007:0.012:0.23:0.021:0.73和N2:CO:CO2:CH4:H2=0.007:0.012:0.17:0.021:0.79)在AC5-KS活性炭吸附床中的穿透曲线和真空变压吸附循环。将实验数据与模拟... 本文首先建立了多孔介质传热传质与吸附模型,模拟了多组分气(N2:CO:CO2:CH4:H2=0.007:0.012:0.23:0.021:0.73和N2:CO:CO2:CH4:H2=0.007:0.012:0.17:0.021:0.79)在AC5-KS活性炭吸附床中的穿透曲线和真空变压吸附循环。将实验数据与模拟值进行对比验证后,分析了压力、进气流率对穿透曲线的影响,并研究了压力、进气流率、循环步数、循环操作时间条件对真空变压吸附氢气纯化的影响。结果发现,增大吸附压力,减小进气流率,减少循环步数和吸附时间,增加冲洗和升压时间都会导致产品氢气纯度上升,氢气产率和回收率下降,并且在一般情况下氢气的纯度变化趋势与氢气产率和回收率变化趋势相反。 展开更多

关键词 氢气纯化 变压吸附 循环 传热传质 热效应

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