Paladijev katalizator HONGBO Molekularno sito, aktivirajoče molekularno sito, sušilno sredstvo za generator vodika

Paladijev katalizator za proizvodnjo vodika, izdelan po meri, ki ga proizvaja Hongbo, spada v vrsto katalizatorja na nosilcu Pd-Al₂O₃. Kot nosilec uporablja visoko čist aktivirani aluminijev oksid (Al₂O₃), enakomerno nanese plemenito kovino paladij (Pd) na površino nosilca in je izdelan s posebnimi postopki oblikovanja in praženja, z odlično katalitično aktivnostjo in strukturno stabilnostjo. Ta katalizator se uporablja predvsem v procesih proizvodnje vodika, njegova glavna funkcija pa je odstranjevanje kisikovih nečistoč iz vodika. Hkrati lahko izvaja hidrogeniranje in deoksidacijsko obdelavo inertnih plinov, kot so dušik, argon in amonijak, kar zagotavlja čistost vodikovih produktov in izpolnjuje stroge zahteve nadaljnjih proizvodnih procesov. Njegovo osnovno reakcijsko načelo je katalitična hidrogenacija in deoksidacija: ko dovodni plin, ki vsebuje nečistoče kisika, prehaja skozi katalizatorsko plast s konstantno hitrostjo, se pod katalitičnim delovanjem katalizatorja nečistoče kisika v plinu združijo z vodikom in tvorijo neškodljivo vodo (reakcijska enačba: 2H₂ + O₂ → 2H₂O), voda pa se lahko v nadaljnjem postopku dehidracije popolnoma odstrani, s čimer se doseže namen globoke deoksidacije. V primerjavi z običajnimi deoksidatorji ima ta deoksidator s paladijevim katalizatorjem tri pomembne prednosti: visoko katalitično aktivnost, ki lahko začne reakcijo pri nižji temperaturi in ohranja stabilno učinkovitost deoksidacije; odlične fizikalne lastnosti, brez pulverizacije ali aglomeracije med uporabo, visoko mehansko trdnost, ki lahko učinkovito prepreči blokado plasti zaradi poškodb delcev katalizatorja; dolgo življenjsko dobo, ki omogoča stabilno delovanje dlje časa, kar znatno zmanjša stroške zamenjave in izgube zaradi zaustavitve.

Tehnična zmogljivost in parametri paladijevega katalizatorja tipa Hongbo Pd-Al₂O₃ so bili strogo preizkušeni in optimizirani za prilagoditev različnim scenarijem proizvodnih procesov vodika. Specifični parametri so naslednji:

Razmerje med višino in premerom katalitičnega reaktorja: ≥3:1. To razmerje je optimizirano s hidrodinamičnim izračunom, ki zagotavlja enakomeren prehod dovodnega plina skozi katalizatorsko plast, preprečuje kanaliziranje in pristranski tok, podaljša čas stika med plinom in katalizatorjem, omogoča polni učinek katalitičnega učinka in zagotavlja stabilnost deoksidacijskega učinka.

Delovna temperatura: Katalitično reakcijo lahko začnemo pri sobni temperaturi brez predgrevanja pri visoki temperaturi, kar močno zmanjša porabo energije; če se pravilno segreje (priporočljivo je segrevanje na 50–100 ℃), se lahko katalitična aktivnost dodatno izboljša, hitrost reakcije se lahko pospeši, globina deoksidacije se lahko izboljša in se lahko prilagodi zahtevam uporabe v različnih delovnih pogojih.

Prostorska hitrost: 2000~8000 ur⁻¹. Prostorska hitrost ima širok razpon prilagajanja in jo je mogoče prilagodljivo prilagajati glede na dejanske delovne pogoje, kot sta zmogljivost obdelave dovodnega plina in vsebnost kisika. Znotraj tega razpona prostorske hitrosti lahko katalizator ohranja stabilno delovanje deoksidacije, kar ne le izpolnjuje potrebe neprekinjene proizvodnje v velikem obsegu, temveč se prilagaja tudi scenarijem proizvodnje vodika v majhnih serijah in visoko natančni proizvodnji vodika.

Velikost delcev: Na voljo sta dve specifikaciji, in sicer ∮3～5 mm in ∮4～6 mm. Delci so okrogli z gladko površino in dobro tekočnostjo, zato jih je enostavno napolniti in zamenjati; zasnova z razumno velikostjo delcev lahko uravnoteži upor sloja in kontaktno površino, ne le da se izognemo povečanju porabe energije zaradi prekomernega upora sloja, temveč tudi zagotovimo popoln stik med plinom in katalizatorjem.

Gostota v razsutem stanju: 0,75 ± 0,1 kg/l. Gostota v razsutem stanju je enakomerna, med nalaganjem pa se lahko oblikuje gosta in enakomerna plast, s čimer se izognemo vrzeli, zagotovimo učinkovitost stika med dovodnim plinom in katalizatorjem ter olajšamo izračun nosilnosti za prilagoditev katalitskim reaktorjem različnih volumnov.

Vsebnost kisika v dovodnem plinu: ≤3 %. Dovodni plin z visoko vsebnostjo kisika lahko obdela brez predhodne deoksidacijske obdelave, kar močno poenostavi proizvodni proces in zmanjša začetno naložbo v opremo; če vsebnost kisika v dovodnem plinu preseže 3 %, je mogoče zagotoviti, da deoksidacijski učinek ustreza standardu, z nastavitvijo prostorske hitrosti ali segrevanjem.

Globina deoksidacije: ≤0,5 × 10⁻⁶V/V (tj. ≤0,5 ppm). Natančnost deoksidacije je visoka, kar lahko zmanjša nečistoče kisika v vodiku na izjemno nizko raven, zadovolji potrebe področij, kot sta elektronika in znanstvene raziskave, ki imajo visoke zahteve glede čistosti vodika, ter zagotovi nadaljnjo kakovost izdelkov in varnost proizvodnje.

Življenjska doba: ≥3 leta. V normalnih delovnih pogojih (čist dovodni plin in skladni obratovalni parametri) lahko katalizator deluje neprekinjeno in stabilno več kot 3 leta. V primerjavi z običajnimi paladijevimi katalizatorji je življenjska doba podaljšana za več kot 30 %, kar močno zmanjša pogostost zamenjav in stroške vzdrževanja ter zmanjša vpliv zaustavitve na proizvodnjo.

Paladijev katalizator tipa Pd-Al₂O₃, izdelan po meri, podjetja Hongbo, ima osnovno funkcijo hidrogeniranja in deoksidacije. Glede na različne scenarije uporabe je razdeljen predvsem na dve funkciji uporabe, s preprostim in priročnim postopkom delovanja, ki se prilagaja različnim procesnim zahtevam:

(1) Uporablja se za deoksidacijo v vodiku

Ta katalizator je še posebej primeren za globoko deoksidacijsko obdelavo vodikovih produktov v procesih proizvodnje vodika in se lahko neposredno uporablja za odstranjevanje nečistoč kisika iz vodika, da se zagotovi čistost vodika. Njegov mehanizem deoksidacije je katalitične pretvorbe, ki ne potrebuje pomoči kemične adsorpcije in drugih metod, lahko popolnoma pretvori kisik v vodo, ne da bi pri tem nastajale sekundarne nečistoče. V primerjavi s tradicionalnimi katalizatorji je pomembna prednost tega katalizatorja, da pri prvi uporabi ni potrebna kompleksna aktivacijska obdelava, kar poenostavi postopek zagona: pred uporabo je treba le popolnoma zamenjati zrak v katalitičnem reaktorju s suhim dušikom (N₂), da se prepreči nastanek eksplozivnega plina v mešanici kisika in vodika v sloju. Po zamenjavi se lahko dovodni plin neposredno vnese in katalizator lahko hitro začne katalitično reakcijo za doseganje neprekinjene deoksidacije.

(2) Uporablja se za hidrogeniranje in deoksidacijo drugih inertnih plinov

Poleg deoksidacije v vodiku se ta katalizator lahko široko uporablja tudi za hidrogeniranje in deoksidacijsko obdelavo inertnih plinov, kot so dušik, argon in amonijak, kar je primerno za proizvodne scenarije, ki zahtevajo visoko čiste inertne pline. Specifičen postopek delovanja je naslednji: najprej se katalizator enakomerno napolni v katalitični reaktor, da se zagotovi, da je postelja ravna in brez vrzeli; nato se zrak v postelji popolnoma nadomesti s suhim dušikom, da se prepreči vpliv kisika in vlage v zraku na aktivnost katalizatorja; po zamenjavi se pri normalnih temperaturnih pogojih s prostorsko hitrostjo 100~300 ur⁻¹ približno 1~2 uri uvaja čisti vodik, sproži se katalitično aktivnost katalizatorja z vodikom in se zaključi aktivacijski zagon; po aktivaciji se lahko uvede inertni plin, ki vsebuje nečistoče kisika, in se lahko nadzoruje razmerje med vodikom in kisikom (H₂:O₂＞2:1), da se zagotovi popolna pretvorba kisika, doseže globoka deoksidacija inertnih plinov in izpolnijo zahteve nadaljnjih proizvodnih procesov.

Paladijev katalizator tipa Hongbo Pd-Al₂O₃ (tip HM-1) se zaradi odlične deoksidacijske učinkovitosti, preprostega delovanja in dolge življenjske dobe pogosto uporablja na številnih industrijskih področjih, ki pokrivajo ključna področja, kot so metalurgija, kemična industrija, znanstvene raziskave in elektronika, s širokimi možnostmi uporabe. V metalurški industriji se uporablja predvsem za deoksidacijsko obdelavo vodikove zaščitne atmosfere v metalurgiji, kar zagotavlja, da kovinski materiali med metalurškim procesom ne oksidirajo in izboljšuje kakovost izdelkov; v kemični industriji je primeren za kemijske procese proizvodnje vodika, kot sta sintetični amonijak in metanol, kjer odstranjuje nečistoče kisika iz vodika in preprečuje nečistoče, ki vplivajo na učinkovitost kemijske reakcije in čistost izdelka, uporablja pa se lahko tudi v kemični proizvodnji, zaščiteni z inertnimi plini, za doseganje globokega čiščenja plina; na področju znanstvenih raziskav se uporablja v eksperimentalnih scenarijih, kot sta laboratorijska proizvodnja vodika in čiščenje plina, kjer zagotavlja visoko čist vodik in inertne pline za znanstvenoraziskovalne poskuse in zagotavlja natančnost eksperimentalnih podatkov; v elektronski industriji se uporablja za čiščenje plinov v proizvodnem procesu elektronskih komponent. Visoko čist vodik in inertni plini lahko preprečijo oksidacijo elektronskih komponent ter izboljšajo stabilnost in življenjsko dobo izdelkov. Z nenehnim izboljševanjem zahtev glede čistosti plina v različnih panogah se bodo scenariji uporabe tega katalizatorja še razširili, da bi podprli visokokakovosten razvoj več panog.

Za zagotovitev stabilnega delovanja paladijevega katalizatorja in preprečevanje vlage, onesnaženja ali poškodb med prevozom in skladiščenjem se uporabljajo profesionalni načini pakiranja in skladiščenja: katalizator je hermetično pakiran v dvoslojne plastične vrečke, notranja plast je neprepustna in vodoodporna PE vrečka, zunanja plast pa je najlonska vrečka, odporna proti obrabi in vlagi, ki lahko učinkovito izolira zrak, vlago in nečistoče; hermetično pakiran katalizator se da v odebeljene kartonske ali železne sode, odprtina soda je zaprta s tesnilnim pokrovom, telo soda je označeno z imenom izdelka, specifikacijo, datumom proizvodnje, rokom uporabnosti in drugimi informacijami, opremljen pa je z odpornimi proti udarcem in puferskimi polnili, da se prepreči trčenje in poškodba delcev katalizatorja med prevozom. Med skladiščenjem je treba dobro pakiran katalizator shraniti v suhem, prezračevanem in hladnem skladišču, stran od virov vode, virov ognja in korozivnih snovi, da se prepreči zmanjšanje aktivnosti katalizatorja zaradi vlažnega in visokotemperaturnega okolja; hkrati je prepovedano iztiskanje in trčenje embalažnih sodov, da se prepreči drobljenje delcev katalizatorja. Neodprt katalizator ima lahko rok trajanja 12 mesecev pod določenimi pogoji skladiščenja in ga je treba po odprtju uporabiti čim prej, da se prepreči dolgotrajna izpostavljenost zraku, ki bi vplivala na delovanje.