ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбционная очистка водорода из "Производство водорода в нефтеперерабатывающей промышленности" Для очистки водорода употребляются адсорбенты, поглощающие окись и двуокись углерода, водяные пары, углеводороды, сероводород, органические сернистые соединения [8]. Такая избирательная адсорбция основана на образовании поверхностных химических соединений или на капиллярной конденсации. Наибольшее значение для очистки водорода имеет адсорбция на цеолитах, размер пор которых соизмерим с размерами молекул. Через поры проходят, не задерживаясь, только молекулы, имеющие размер меньше размера пор цеолита более крупные молекулы остаются на их поверхности. Водород по сравнению с другими газами имеет наименьший размер молекул и на цеолитах не задерживается. На поглощение вещества цеолитом еще большее влияние, чем размер, может иметь форма молекулы, ненасыщенный характер молекул. [c.51] Подлежащий очистке водородсодержащий газ пропускают через слой одного адсорбента или через несколько слоев различных адсорбентов, загруженных в адсорбер. Адсорбент удерживает на поверхности удаляемый компонент, а из адсорбера выходит очищенный водород при давлении, близком к давлению поступающего на очистку газа. [c.52] Количество поглощенного вещества и скорость адсорбции зависят от парциального давления удаляемого комнонента. Парциальное же давление определяется концентрацией компонента и общим давлением в системе, поэтому адсорбцию ведут нри повышенном давлении (1,2-6,0 МПа). [c.52] Как только адсорбент насыщается поглощаемым компонентом, проводят его регенерацию. Адсорбционная очистка водорода представляет собой циклический процесс поглощения и регенерации. В принципе такой циклический процесс можно проводить в разных аппаратах, организовав перемещение — циркуляцию — адсорбента. Однако транспортирование больших количеств твердого и часто непрочного адсорбента представляет собой сложную инженерную задачу [10, с. 266], особенно при значительном различии давлений в адсорбере и регенераторе. В настоящее время очистку водорода проводят в стационарном слое адсорбента циклическим переключением аппаратов, чередуя периоды адсорбции и регенерации. Поэтому устанавливают обычно три или четыре адсорбера. [c.52] Удобнее всего проводить регенерацию сбросом давления и последующей продувкой газом, не поглощаемым адсорбентом. По такой схеме цикл очистки состоит из стадий адсорбции, сброса давления, продувки и подъема давления. Стадии чередуют с периодами в несколько минут, поэтому процесс получил название короткоцикловой адсорбции (иногда его называют процессом без затраты тепла [4]). [c.52] Схема короткоцикловой адсорбционной установки для очистки водорода из нефтезаводских газов, содержащих наряду с углеводородами С —С4 и углеводороды Сд и выше, показана на рис. 21. На установке имеется три ряда аппаратов, в каждом из которых основной адсорбер 2 предназначен для поглощения газообразных углеводородов С —С4, а дополнительный (небольшой) адсорбер 1 — для поглощения паров углеводородов Сд и выше. Адсорбер 1 заполнен менее эффективным адсорбентом, но его применение предохраняет цеолиты, находящиеся в адсорбере 2. [c.52] Адсорбционный метод применяют и для осушки водорода [17]. В промышленности для осушки водорода используют процесс с нагревом адсорбента на стадии регенерации. Стадия осушки протекает в течение 10—30 суток. Регенерацию проводят горячим газом или паром после сброса давления, разогревая адсорбент до 300—350 °С. После регенерации следуют стадия охлаждения и подъема давления, затем приступают к стадии адсорбции влаги. Поскольк основная рабочая стадия длительная, существенное усложнение стадий регенерации не столь обременительно. [c.53] В работе [20] также предусматривается выделение водорода с помощью палладиевого порошка в циклическом процессе. Перепад давления на стадии адсорбции и регенерации равен 3,5—3,6 МПа. Поглощение водорода идет с выделением тепла, а регенерация — с поглощением. Имеется предложение [21 ] осуществлять непрерывный процесс, перемещая палладиевый порошок гежду адсорбером п регенератором с помощью пневмотранспорта. При этом процесс в адсорбере и регенераторе осуществляется в псевдоон иженном слое адсорбента. Следует заметить, что методы выделения водорода из водородсодержащего газа с использованием адсорбции над палладиевым порошком не получили применения, так как более эффективным оказалось использование полупроницаемой мембраны из палладиевых сплавов. [c.54] Свойством поглощать водород обладает не только палладий. В последние годы обнаружено [22], что лантаниды никеля LaNig и кобальта La og (а также другие соединения кобальта) поглощают большое количество водорода при комнатной температуре, а при нагревании водород выделяется. Возникает возможность аккумулировать и хранить водород. [c.54] Вернуться к основной статье