සිනොපෙක් බෙදා හරින ලද පොහොසත් මීතේන් වායු හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන කම්හල බෙදා හැරීමේ උත්සවය

සිනොපෙක් බෙදා හරින ලද පොහොසත් මීතේන් වායු හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන කම්හලේ 300Nm3 /h බෙදාහැරීමේ උත්සවය අපි සාර්ථකව නිෂ්පාදනය කර අවසන් කර ඇත්තෙමු. මෙහිදී ස්වාභාවික වායුවෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය කිරීමේ ක්‍රියාවලිය පිළිබඳ කෙටි හැඳින්වීමක් ලබා දීමට මම කැමැත්තෙමි.

බලශක්ති පරිභෝජනය තීව්‍ර වීමත් සමඟ නව ශක්තිය සොයා ගැනීම වැදගත් කාර්යයක් බවට පත්ව ඇත. වඩාත්ම විභව ශක්තිය ලෙස, හයිඩ්‍රජන් පුළුල් පරාසයක ප්‍රභවයන් ඇත, පාහේ දූෂණයක් නොමැත, ඉහළ පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවයක් සහ පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් ඇත. ස්වාභාවික වායුවෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයට චීනයේ බලශක්ති අර්බුදය යම් ප්‍රමාණයකට සමනය කළ හැකි අතර චීනයේ බලශක්ති උපයෝගිතා ව්‍යුහයේ පරිවර්තනය තවදුරටත් ප්‍රවර්ධනය කළ හැකිය.

මෙම පත්‍රිකාව ස්වභාවික වායුවෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ මූලධර්මය, ස්වාභාවික වායුවෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ ක්‍රියාවලිය සහ තාක්ෂණය, ස්වාභාවික වායුවෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන තාක්ෂණය වර්ගීකරණය සහ ස්වාභාවික වායුවෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ පිරිවැය ගිණුම්කරණය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරනු ඇත.

1 යි මූලධර්මය සහ ක්‍රියාවලිය ස්වාභාවික වායුවෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය

1.1 ශ්‍රේණියස්වාභාවික වායුවෙන් හයිඩ්‍රජන් නිපදවීමේ මූලධර්මය

ස්වාභාවික වායු හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේ මූලධර්මය නම්, පළමුව ස්වාභාවික වායුව පූර්ව ප්‍රතිකාර කිරීම, පසුව ප්‍රතිසංස්කරණ යන්ත්‍රය තුළ මීතේන් සහ වාෂ්ප කාබන් මොනොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රජන් බවට පරිවර්තනය කිරීම සහ අපද්‍රව්‍ය තාප ප්‍රතිසාධනයෙන් පසු මාරු කුළුණ තුළ කාබන් මොනොක්සයිඩ් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රජන් බවට පරිවර්තනය කිරීමයි. මෙම ක්‍රියාවලි තාක්ෂණයේ පදනම ස්වාභාවික වායු වාෂ්ප පරිවර්තන තාක්ෂණයේ පදනම මත සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ. මාරු කුළුණ තුළ, ප්‍රතික්‍රියා උෂ්ණත්වය උත්ප්‍රේරකයක් ඉදිරියේ පාලනය වන අතර, පරිවර්තන වායුවේ ඇති කාබන් මොනොක්සයිඩ් ජලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර හයිඩ්‍රජන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් නිපදවයි.

සුදුසු පීඩනය සහ උෂ්ණත්වය යටතේ, ස්වාභාවික වායුවේ ඇති ඇල්කේන පරිවර්තන වායුව ජනනය කිරීම සඳහා රසායනික ප්‍රතික්‍රියා මාලාවකට භාජනය වේ. පරිවර්තන වායුව ස්වයංක්‍රීය පාලනය යටතේ විවිධ අවශෝෂක වලින් සමන්විත PAS උපාංගය හරහා ගමන් කළ පසු, කාබන් මොනොක්සයිඩ්, කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ අනෙකුත් අපද්‍රව්‍ය අවශෝෂණ කුළුණ මගින් අවශෝෂණය කරනු ලබන අතර, අපද්‍රව්‍ය අවශෝෂක අවශෝෂණය කිරීම සඳහා හයිඩ්‍රජන් වායු පරිභෝජන ඒකකයට යවනු ලැබේ. විසර්ජනයෙන් පසු, විශ්ලේෂණාත්මක වායුව ඉන්ධන ලෙස මාරු උදුනට යැවිය හැකි අතර, අවශෝෂකය ද නැවත උත්පාදනය කළ හැකිය.

ප්‍රධාන ප්‍රතික්‍රියා සූත්‍රය පහත පරිදි වේ:

ස්වාභාවික වායුව සහ ජලය 800 ~ 900 ℃ දී ප්‍රතික්‍රියා කරන අතර නිකල් ඔක්සයිඩ් උත්ප්‍රේරකයක් ලෙස කාබන් මොනොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රජන් නිපදවයි.

ප්‍රතික්‍රියා සූත්‍රය: CH4 + H2O → CO + H2-Q

කාබන් මොනොක්සයිඩ් සහ ජලය 300-400 ℃ දී ෆෙරික් ඔක්සයිඩ් උත්ප්‍රේරකයක් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රජන් නිපදවයි.

ප්‍රතික්‍රියා සූත්‍රය: CO + H2O → CO2 + H2 + Q

ඊට අමතරව, සකස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී අදාළ තාක්ෂණික දර්ශක අවශ්‍යතා පහත පරිදි වේ:

පීඩනය සාමාන්‍යයෙන් 1.5 ~ 2.5 MPa වන අතර, ස්වාභාවික වායුවේ ඒකක පරිභෝජනය 0.4 ~ 0.5 m3 / m3 හයිඩ්‍රජන් වේ; මෙහෙයුම් කාලය: > 8000h; කාර්මික පරිමාණය: 1000 m3 / H ~ 100000 m3 / h.

1.2 ශ්‍රේණිය ස්වාභාවික වායු හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය

ස්වාභාවික වායුවේ හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියට ප්‍රධාන වශයෙන් ක්‍රියාවලීන් හතරක් ඇතුළත් වේ: පෝෂක වායු පූර්ව ප්‍රතිකාරය, ස්වාභාවික වායු වාෂ්ප පරිවර්තනය, කාබන් මොනොක්සයිඩ් පරිවර්තනය සහ හයිඩ්‍රජන් පිරිසිදු කිරීම.

පළමු පියවර වන්නේ අමුද්‍රව්‍ය පූර්ව ප්‍රතිකාර පියවරයි. මෙහි පූර්ව ප්‍රතිකාරය ප්‍රධාන වශයෙන් අමු වායුවේ සල්ෆරීකරණය ගැන සඳහන් කරයි. සැබෑ ක්‍රියාවලි ක්‍රියාකාරිත්වයේදී, ස්වාභාවික වායු කොබෝල්ට් මොලිබ්ඩිනම් හයිඩ්‍රජනීකරණ ශ්‍රේණියේ සින්ක් ඔක්සයිඩ් සාමාන්‍යයෙන් ස්වාභාවික වායුවේ ඇති කාබනික සල්ෆර් අකාබනික සල්ෆර් බවට පරිවර්තනය කර පසුව එය ඉවත් කිරීම සඳහා ඩෙසල්ෆරයිසර් ලෙස භාවිතා කරයි. මෙහි ප්‍රතිකාර කරන ලද අමු ස්වාභාවික වායුවේ ප්‍රවාහය විශාල බැවින්, ස්වාභාවික වායු සම්පීඩකය තෝරාගැනීමේදී ඉහළ පීඩනයක් සහිත ස්වාභාවික වායු ප්‍රභවය භාවිතා කළ හැකිය, නැතහොත් විශාල ආන්තිකයක් සලකා බැලිය හැකිය.

දෙවන පියවර වන්නේ ස්වාභාවික වායුවේ වාෂ්ප පරිවර්තනයයි. ප්‍රතිසංස්කරණ යන්ත්‍රය තුළ නිකල් උත්ප්‍රේරකය භාවිතා කර ස්වාභාවික වායුවේ ඇති ඇල්කේන කාබන් මොනොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රජන් ප්‍රධාන සංරචක සමඟ පෝෂක වායුව බවට පරිවර්තනය කරයි.

ඉන්පසුව, කාබන් මොනොක්සයිඩ් උත්ප්‍රේරකයක් ඉදිරියේ ජල වාෂ්ප සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර හයිඩ්‍රජන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ජනනය කර හයිඩ්‍රජන් සහ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ප්‍රධාන සංරචක වන පරිවර්තන වායුව ලබා ගනී. විවිධ පරිවර්තන උෂ්ණත්වයට අනුව, කාබන් මොනොක්සයිඩ් පරිවර්තන ක්‍රියාවලිය වර්ග දෙකකට බෙදිය හැකිය: මධ්‍යම උෂ්ණත්ව පරිවර්තනය සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිවර්තනය. ඉහළ උෂ්ණත්ව පරිවර්තන උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 360 ක් පමණ වන අතර මධ්‍යම උෂ්ණත්ව පරිවර්තන ක්‍රියාවලිය සෙල්සියස් අංශක 320 ක් පමණ වේ. තාක්ෂණික ප්‍රතිවිරෝධතා සංවර්ධනයත් සමඟ, මෑත වසරවලදී කාබන් මොනොක්සයිඩ් අධි-උෂ්ණත්ව පරිවර්තනය සහ අඩු-උෂ්ණත්ව පරිවර්තනය යන අදියර දෙකක ක්‍රියාවලි සැකසුම අනුගමනය කර ඇති අතර එමඟින් සම්පත් පරිභෝජනය තවදුරටත් ඉතිරි කර ගත හැකිය. කෙසේ වෙතත්, පරිවර්තන වායුවේ කාබන් මොනොක්සයිඩ් අන්තර්ගතය ඉහළ මට්ටමක නොමැති අවස්ථාවක, මධ්‍යම උෂ්ණත්ව පරිවර්තනය පමණක් අනුගමනය කළ හැකිය.

අවසාන පියවර වන්නේ හයිඩ්‍රජන් පිරිසිදු කිරීමයි. දැන් බහුලව භාවිතා වන හයිඩ්‍රජන් පිරිසිදු කිරීමේ පද්ධතිය වන්නේ PAS පද්ධතියයි, එය PSA පිරිසිදු කිරීමේ සහ වෙන් කිරීමේ පද්ධතිය ලෙසද හැඳින්වේ. මෙම පද්ධතියට අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය, සරල ක්‍රියාවලිය සහ හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ ඉහළ සංශුද්ධතාවය ඇත. ඉහළම අවස්ථාවේදී, හයිඩ්‍රජන් සංශුද්ධතාවය 99.99% දක්වා ළඟා විය හැකිය.