摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：本文介绍了一种使用序贯模块法模拟吸附器变温、变压循环吸附过程的计算方法,使用该计算方法可以快捷地对吸附器的吸附效果做出判断,可以快速地进行吸附器的设计和吸附剂的选型,还可以对吸附装置的工艺参数进行优化。在计算吸附质的吸附平衡过程中,采用了新型多组分Langmuir吸附平衡方程,经过测试,该计算方法运行稳定,能够运用到多晶硅干法回收的氢气纯化吸附装置设计中,模拟结果与装置的运行结果较符合,可以满足工业设计需求,有较好的实用价值。

摘要：现场制氢装置主要有水电解、天然气水蒸气重整制氢、甲醇制氢等三种工艺。介绍了水电解制氢的法拉第电解理论、能量平衡、工艺流程、技术参数、公用工程、主要设备等信息;电解液、电极材料的选择对装置的能耗和可靠性有较大影响,纯化单元利用催化反应和物理吸附结合的方式深度去除水、氧等杂质,是氢气品质的关键保证。

摘要：金属有机框架(MOFs)材料具有高比表面积、可调孔隙性和高稳定性等良好特性,使得MOFs膜在气体吸附和分离领域具有良好的应用前景。然而,MOFs膜的工艺研究面临设计路线不明确和商业化落地难等问题,因此综述MOFs膜在氢气、氦气和甲烷分离和纯化技术中的研究进展及潜在应用具有重要意义。首先,介绍了MOFs材料的结构性质,以及分子模拟在MOFs材料筛选及性能预测中的应用;总结了实验制备的MOFs膜对氢气、氦气和甲烷的分离性能,包括材料的内部结构、分离机制、稳定性和适用工况。其次,鉴于MOFs膜在工业中的应用尚处起步阶段,探讨了其在含膜分离单元工艺中的可能应用,以及相关挑战和限制因素。再次,从MOFs膜对传统分离材料的替代,以及整体工艺向含膜工艺升级两方面,结合相关案例开展了经济性讨论,发现膜分离技术的引用升级具有可观的经济效益。最后,结合MOFs材料的优良特性,对未来该领域的研究工作进行了展望,旨在为MOFs膜在氢氦甲烷分离和纯化工艺中的应用提供参考。