Способы очистки водорода от примесей

Полная поддержка !

Наши сервисные планы ориентированы на запросы потребителей, сервисная служба Peak работает по всему миру, обеспечивая комплексную и техническую поддержку.

Генераторы газов серии Precision для GC

Серия Precision это модульная система с различными уровнями потока, вырабатывающая газ по запросу.

Присоединяйтесь к Peak Scientific

Если вы уверены в своих способностях и чувствуете что можете изменить свою жизнь, то страничка карьеры на нашем сайте для Вас.

. Нам нечего предвосхищать кроме нашего Genius.

Наша новая серия генераторов Genius тише, безопаснее и эффективнее других генераторов на рынке.

Peak Infinity. Превзошел все ожидания

Предлагая чистый и надежный источник газа для различных приложений в вашей лаборатории.

Офисы на всех континентах

Peak имеет представительства и офисы для поддержки бизнеса по всему миру. Где бы вы не находились, мы всегда рядом.

Ценности Peak и как быть на «Пике успеха»

Мы осознаем значимость качества нашей продукции и сервисного обслуживания и делаем нашу работу со всей душой и полной отдачей.

Статьи и заметки

Методы очистки водорода

Некоторые вопросы, посвященные технологиям генерации Водорода

Генераторы Водорода, которые используются для выработки газа-носителя для газовой хроматографии и ГХ / МС, применяют новейшие разработки и технологии для обеспечения высокой чистоты водорода. Здесь мы рассмотрим некоторые особенности различных методов, используемых для очистки водорода. Три технологии PEM (с применением протон — обменных мембран) в сочетании с различными методами очистки и четвертый метод с использованием вариаций электролиза на палладиевых пластинах.

PEM/ Диффузия с применением палладиевых мембран

Принцип работы мембранных палладиевых водородных очистителей основан на процессе диффузии под давлением через палладиевые мембраны. Только водород может диффундировать через палладиевый диффузор. Диффузор может быть выполнен в различных формах, в том числе из массив труб, гибких трубок или фольги. Материал может содержать палладий и сплавы серебра, обладающего уникальным свойством, которое позволяет только одноатомному водороду проникать через его кристаллическую решетку, когда он нагревается выше температуры 300 º C. Молекулы водорода, вступая в контакт с поверхностью мембраны из палладия, диссоциируют на одноатомный водород, который и проходит через мембрану. На другой поверхности палладиевой мембраны одноатомный водород объединяется в двухатомный водород.

PEM / Диффузионные процессы с применением палладия

Преимущества

Выработка особо чистого газообразного и сухого водорода без присутствия кислорода. Получаемая чистота водорода достигает величины 99,99999 %
Текущего технического обслуживания не требуется.
Нормальный срок эксплуатации палладиевого диффузора в очистителе — до 5 лет в зависимости от уровня его использования (Источник: http://pureguard.net/cm/Library/FAQs.html)

Проблемы

При использовании сплава палладия и серебра, прекращение в подаче электроэнергии может привести к необратимому повреждению диффузора.
Серебряный сплав палладия может поглощать водород, увеличиваясь в объеме, что приводит к деформации и сплав становиться хрупким.
Если в диффузоре появляются трещины или отверстия, то элемент становится не работоспособным и не подлежит ремонту.
Для обеспечения длительного срока службы очень важно, чтобы палладиевая мембрана не охлаждалась в присутствии водорода. Если рабочая температура очистителя выходит за пределы оптимального диапазона даже в течение короткого периода времени, то долговечность может быть значительно снижена.
После того, как водород оказывается на «рафинированной» стороне диффузора, он все еще содержит примеси, такие как кислород и влагу. Оставшийся газ на «нерафинированной’ стороне должен быть периодически удален из элемента. Это способствует тому, чтобы достаточное количество молекул водорода были способны для перемещения через палладиевую мембрану, сохраняя эффективность диффузора. Это достаточно сложная процедура, и если система плохо сконструирована, такие явления могут вызвать пульсирующий эффект давления газа в выходном потоке от диффузора.
Процесс протекает при очень высокой температуре и может представлять угрозу безопасности как источник возгорания или воспламенения. Для нагревания картриджа до высокой температуры используется электрический ток высокого номинала, и это может вызвать значительную электрическую дугу.
Палладиевая мембрана в очистителе требует замены каждые 5 лет. Для устранения простоя оборудования мы рекомендуем иметь запасную ячейку.
Необходимо использовать большие углеродные вставки в палладиевый сплав для подачи электроэнергии для нагрева сплава до рабочей температуры.

Комбинирование: Палладиевый Электролизер / Система очистки

В ячейке используется палладиевый анод, и так как, вода не способна проводить электрический ток, в раствор электролита обычно добавляют 20% гидроксида натрия (NaOH). Пучок труб палладия используют в качестве катода и только водород и его изотопы проходят через катод для производства водорода сверх высокой чистоты.

Комбинирование: Палладиевый Электролизер / Система очистки

Достоинства и преимущества

Особо чистый газообразный водород без присутствия влаги и кислорода.

Проблемы

Раствор электролита в ячейке должен быть заменен каждые 12 месяцев. В качестве электролита используется раствор NaOH (гидроксид натрия), который представляет собой едкое вещество и работа с которым должна проводиться с особой осторожностью. Процедура замены электролита занимает не менее 8 часов с учетом этапов понижения температуры и 4-часового времени запуска. Весь использованный раствор электролита должна быть слит.
Серо-содержащие компоненты и ненасыщенный углеводород ухудшают проницаемость.
Гидроксид натрия может вызвать коррозию элементов оборудования и, с течением времени, это может привести к повреждению или разрушению.
Использование электролита плохого качества может привести к повреждению электрохимической ячейки.
Существует опасность утечки электролита или попадания на кожу, что может вызвать ожоги на коже.

PEM / Абсорбция при переменном давлении

Технология адсорбции при переменном давлении работает на переменном токе газа через две колонки, которые заполнены адсорбирующим материалом, выступающим в качестве молекулярного сита. В то время, как водород пропускают через первую колонку, небольшой объем сухого газа проходит вниз второй колонки. Так как нет дополнительного потока, в этот момент адсорбирующий материал вынужден регенерировать. Это приводит к полному восстановлению адсорбирующего материала в колонне без какой-либо замены. Система будет готова к новому производственному циклу после удаления небольшого количества водорода. Водород, полученный таким способом, имеет содержание влаги только 1 ppm.

PEM / Адсорбенты, применяемые в процессах с переменным давлении

Достоинства и преимущества

Устойчивая и восстановительная технология
Нет необходимости в высокой температуре и связанным с этим высоким номиналом электрического тока.
Получение непрерывного потока водорода без каких-либо колебаний давления или импульсов.
Требования к техническому обслуживанию ограничиваются заменой деионизационного картриджа. Нет необходимости в замене осушителей или опасных каустиков.
Короткое и быстрое время старта и выключения.
Простота и надежность работы.
Минимальное потребление энергии и, следовательно, более низкие эксплуатационные расходы по сравнению с другими методами очистки водорода.
Отраслевые исследования показывают, что технологии с применением палладия производят наиболее сухой водород, однако, технологии PSA адекватно отвечают требованиям, предъявляемым к GC / MS MS в соответствии со стандартами по чистоте газа, рекомендуемыми Agilent.

Проблемы

Высокая стоимость замены рабочего элемента ячейки
Газообразный водород, используемый в момент регенерации молекулярного сита выпускают в атмосферу. Хотя на рынке присутствуют генераторы водорода, которые используют вентилируемый водород, пропуская его через катализатор для исключения удаления водорода в атмосферу.

PEM / Силикагель в системах осушения

Еще одним распространенным и популярным, благодаря своей простоте, методом очистки водорода является использование силикагелиевых колонных осушителей. Водород, который производится с помощью PEM технологии, затем проходит через картридж осушителя для удаления влаги. Осушитель чаще всего состоит из силикагелиевых шариков, которые действуют в качестве сушильного агента для водорода, при этом генераторы производят высокочистый водород, удовлетворяющий потребностям промышленной чистоты.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Очистка — водород

Очистка водорода от окиси углерода происходит в печи-метаниза-торе 28, которая наполнена железным катализатором и работает при 250; в качестве катализатора лучше всего подходит железный контакт, применяющийся в синтезе аммиака. [31]

Очистка водорода и азото-водородной смеси от окиси углерода в промышленности синтетического аммиака, Журн. [32]

Очистка водорода от СО2 трудностей не представляет. [33]

Очистка водорода геттерированием классифицируется в [272] как химический метод. Поглощение газов геттерами происходит в результате следующих основных процессов: физической адсорбции на поверхности; хемосорбции газа поверхностью геттера, требующей затраты значительной энергии активации и по прочности связи адсорбированного газа с поверхностью адсорбента близкой к химической реакции; растворения газа в геттере, химических реакций примесей с геттерами. [35]

Очистка водорода от примесей хлора и кислорода может быть осуществлена аналогично тому, как описано на стр. [36]

Очистка водорода от ртути происходит в двух последовательно расположенных адсорберах заполненных активироввннш углем ХПР-ЗМ. Первый по ходу — титановый адсорбер, второй йя черной стали, контрольный. [37]

Очистка водорода от окиси углерода происходит в печи-метапиза-торо 28, которая наполнена железным катализатором и работает при 250; в качестве катализатора лучше всего подходит железный контакт, применяющийся в синтезе аммиака. [38]

Очистку водорода от примеси кислорода проводят в контактных аппаратах, где газы проходят слой подогретого катализатора. При этом водород взаимодействует с содержащимся в нем кислородом, образуя воду. [39]

Очень аффективную очистку водорода от кислорода проводят посредством препарата, представляющего совой медь, осажденную на едли-кагеле ( акгивна. [40]

Эта очистка водорода вызывала — вероятно, вследствие более или менее полного удаления паров воды — замедление образования сероводорода, но не изменяла общего количества последнего. [41]

Затем очистка водорода идет по 2 — м параллельный нмткаы ив скрубберах, заполненных кольцами Рашига хлорной воДОЙ, Щелочью И оборотной Водой. [42]

Установки очистки водорода от ртути на Киевской заводе хими-чатов и Сумгаитскан производственном объединении Химерой работают неудовлетворительно из-за отсутствия дополнительного охлаждения газа и недостаточной производительности установок. На Суигаитском врвиэводетвенвох объединении Хюшром работы по созданию стадии адсорбционной очистки водорода не начаты. [43]

Схема очистки водорода жидким азотом состоит в следующем. Очищенный от СО2 водород под давлением около 20 am охлаждается сначала до — 45, а затем до — 78 и подвергается абсорбционной сушке. Затем водород охлаждается до температуры — 178, при которой из него конденсируется большая часть остаточного метана. Очищенный от метана водород проходит через промывную колонну, орошаемую жидким азотом. В жидком азоте растворяются СО, СН4, аргон, 02 и высококипящие примеси. [44]

Установки очистки водорода хлорной водой и абгазов щелочным раствором гипохлшрита подготавливаются к пуску. [45]

Источник