Naprava za čiščenje vodika
Tehnične specifikacije izdelka
| Dovodni plin | Izdelek vodik |
Tlak — 1,2 MPa | Tlak — ≤1 MPa |
Rosišče tlaka — ≤10 °C | Atmosferska rosišča — ≤−70 °C |
Vsebnost olja — ≤0,003 mg/m³ | Čistost — od 99 % do 99,9995 % |
Prostornina surovega plina – Spreminja se glede na prostornino in čistost vodika | Prostornina vodika — 5 do 5.000 Nm³/h |
Načelo izdelka
Oprema za proizvodnjo vodika z adsorpcijo z nihanjem tlaka (PSA) je posebna naprava za čiščenje vodika pri normalni temperaturi in tlaku, ki temelji na tehnologiji adsorpcije z nihanjem tlaka. Njena glavna prednost je, da ne zahteva reakcij pri visoki temperaturi in visokem tlaku ter lahko učinkovito ločuje visoko čist vodik le s fizikalnimi procesi adsorpcije in desorpcije dovodnega plina, kar je zelo primerno za potrebe čiščenja različnih plinskih mešanic, ki vsebujejo vodik. Naprava uporablja plinske mešanice, ki vsebujejo vodik (kot so industrijski stranski produkti plina, ki vsebuje vodik, reformirani zemeljski plin itd.), kot osnovno surovino pa je posebno molekularno sito – to molekularno sito je bilo modificirano s posebnim postopkom, ima izjemno močno selektivno adsorpcijsko sposobnost in je tudi ključni nosilec za ločevanje vodika, dušika in drugih plinov.
Njegovo načelo ločevanja temelji predvsem na dveh ključnih razlikah: prvič, adsorpcijska sposobnost plinskih komponent na površini molekularnega sita je različna. Molekule vodika so majhne in šibke polarnosti, zato je njihova adsorpcijska sposobnost na površini molekularnega sita izjemno nizka, medtem ko je adsorpcijska sposobnost molekul nečistočnih plinov, kot sta dušik in ogljikov dioksid, veliko večja kot pri vodiku; drugič, obstaja pomembna razlika v hitrosti difuzije med vodikom in dušikom v ogljikovem molekularnem situ. Vodik difundira hitreje in lahko hitro prodre skozi pore molekularnega sita, medtem ko nečistočni plini difundirajo počasi in jih molekularno sito zlahka adsorbira in zadržuje. Celoten postopek ločevanja natančno nadzoruje programabilni logični krmilnik (PLC). Z urejenim odpiranjem in zapiranjem programsko krmiljenih ventilov se ciklično izvajata dva glavna koraka adsorpcije pod pritiskom in dekompresijske desorpcije: pod tlakom molekularno sito trdno adsorbira nečistočne pline, vodik pa gladko prehaja skozi molekularno sito, da se doseže predhodno čiščenje; V dekompresijskih pogojih se adsorbirani nečistočni plini ločijo od površine molekularnega sita in se odvajajo skupaj z odpadnim plinom, molekularno sito pa se regenerira in ga je mogoče ponovno uporabiti za adsorpcijo. S tem cikličnim delovanjem se neprekinjeno proizvaja vodik, ki ustreza zahtevam stranke glede čistosti, celoten postopek pa je okolju prijazen brez sekundarnega onesnaževanja.
Značilnosti oblikovanja izdelka
Ta oprema za proizvodnjo vodika PSA je v celoti zasnovana v kombinaciji z dejanskimi potrebami industrijske proizvodnje, ob upoštevanju učinkovitosti, stabilnosti in ekonomičnosti. Njene ključne značilnosti zasnove so naslednje:
1. Hiter zagon, ki omogoča hitro zagotavljanje kakovostnega vodika: Oprema ima integrirano zasnovo, ki poenostavlja postopek zagona in ne zahteva zapletenih korakov predgrevanja in zagona. Po zagonu lahko v kratkem času zaključi cikel adsorpcije in ločevanja ter hitro proizvede vodik s kakovostno čistostjo in stabilnim pretokom. Učinkovito rešuje težave počasnega zagona in dolgega čakalnega cikla tradicionalne opreme za proizvodnjo vodika ter je primerna za različne scenarije, kot sta oskrba z vodikom v sili in občasna proizvodnja.
2. Popolnoma avtomatsko delovanje opreme, ki omogoča delovanje brez nadzora skozi celoten postopek: Opremljen je z visoko natančnim krmilnim sistemom PLC in inteligentnim nadzornim modulom, ki lahko v realnem času zbira parametre delovanja opreme (tlak, pretok, čistost vodika itd.) in samodejno izvaja vse operacije, kot so odpiranje in zapiranje programsko krmiljenih ventilov, preklapljanje ciklov adsorpcije in desorpcije ter regeneracija molekularnega sita brez ročnega posredovanja. Hkrati ima funkcijo alarma za napake in samodejnega izklopa, kar močno zmanjša intenzivnost ročnega delovanja, prihrani stroške dela in izboljša varnost proizvodnje.
3. Učinkovito polnjenje molekularnega sita, tesnejše in gostejše, daljša življenjska doba: Z uporabo posebnega postopka polnjenja pod visokim tlakom se molekularno sito enakomerno in tesno napolni v adsorpcijskem stolpu, kar učinkovito preprečuje težave z rahljanjem, strjevanjem in obrabo molekularnega sita, ki so značilne za tradicionalne metode polnjenja, ter zmanjšuje izgubo molekularnega sita. Hkrati je opremljeno z zaščitno napravo za molekularno sito, ki preprečuje onesnaževanje in erodiranje molekularnega sita z nečistočami, znatno podaljša življenjsko dobo molekularnega sita ter zmanjša stroške delovanja in vzdrževanja opreme ter pogostost menjave potrošnega materiala.
4. Stabilen in nastavljiv tlak, čistost in pretok, ki zadovoljujejo različne potrebe strank: Naprava lahko glede na potrebe po oskrbi z vodikom različnih industrij in različnih proizvodnih procesov prilagodljivo prilagaja tlak, čistost in pretok izhodnega vodika. Čistost je mogoče natančno nastaviti med 99 % in 99,9995 %, tlak je ≤ 1 MPa, pretok pa znaša od 5 do 5000 Nm³/h. Ne more zadovoljiti le potreb po oskrbi z vodikom z nizkim in visokim pretokom v majhnih laboratorijih in industriji precizne elektronike, temveč se lahko prilagodi tudi scenarijem oskrbe z vodikom z visokim pretokom in velikim obsegom v veliki metalurški in kemični industriji.
5. Razumna struktura, napreden postopek, varnost in stabilnost, nizka naložba v opremo in poraba energije: Modularna zasnova, kompaktna postavitev in majhna površina omogočajo enostavno namestitev, demontažo in kasnejšo predelavo; optimiziran je cikel adsorpcije in desorpcije, kar močno izboljša stopnjo pridobivanja vodika in učinkovitost ločevanja. Hkrati oprema deluje pri zmernem tlaku in je opremljena s popolnim varnostnim sistemom, s stabilnim in zanesljivim delovanjem ter nizko stopnjo napak; v primerjavi s tradicionalnimi postopki proizvodnje vodika ne potrebuje veliko energije za ogrevanje in vzdrževanje tlaka, stroški naložbe v opremo in poraba energije med delovanjem pa so znatno zmanjšani, kar je hkrati ekonomično in varno za okolje.
Tehnični kazalniki izdelka
Za zagotovitev stabilnosti delovanja naprave in kakovosti vodikovih izdelkov je ta oprema za proizvodnjo vodika PSA zasnovana in izdelana v strogem skladu z industrijskimi standardi, z jasnimi osnovnimi tehničnimi kazalniki, kot sledi:
Zahteve glede dovodnega plina: Tlak dovodnega plina mora biti nadzorovan na 1,2 MPa, da se zagotovi nemoten potek adsorpcijskega procesa; rosišče tlaka je ≤ 10 ℃, da se prepreči vpliv vlage na adsorpcijski učinek molekularnega sita in varnost delovanja opreme; vsebnost olja je ≤ 0,003 mg/m³, da se prepreči onesnaženje z oljem, ki bi onesnažilo molekularno sito in blokiralo cevovod opreme, kar zagotavlja dolgoročno stabilno delovanje naprave; količino dovodnega plina je mogoče prilagodljivo prilagajati glede na zahtevano količino in čistost vodika, s čimer se prilagodi potrebam po proizvodnji vodika z različno čistostjo in pretokom, z močno združljivostjo.
Kazalniki vodika v izdelku: Izhodni tlak vodika je ≤ 1 MPa, kar ga je mogoče prilagodljivo prilagoditi dejanskim potrebam strank, da se zadosti zahtevam glede tlaka v različnih proizvodnih procesih; atmosferska rosišča so ≤ -70 ℃, kar učinkovito zmanjša vsebnost vlage v vodiku in prepreči vpliv vlage na nadaljnje proizvodne procese (kot so precizno žarjenje, proizvodnja elektronskih komponent); čistost znaša 99 % ~ 99,9995 %, kar je mogoče natančno prilagoditi potrebam industrije za prilagoditev različnim standardom čistosti; obseg količine vodika je 5 ~ 5000 Nm³/h, kar zajema majhne, srednje in velike scenarije oskrbe z vodikom ter omogoča obsežno in standardizirano proizvodnjo.
Uporaba izdelkov
Zaradi prednosti visoke učinkovitosti, stabilnosti in prilagodljivosti se ta oprema za proizvodnjo vodika PSA pogosto uporablja v številnih panogah, kot so elektronika, metalurgija, strojništvo in prašna metalurgija, kjer pokriva različne ključne proizvodne procese in zagotavlja visokokakovostno oskrbo z vodikom za različne industrije. Specifični scenariji uporabe so naslednji:
1. Elektronska industrija:Uporablja se predvsem v osnovnih procesih, kot sta difuzija pri proizvodnji monokristalnega silicija in integriranih vezij, pa tudi pri proizvodnji svetlečih diod (LED) in LD zaslonov s tekočimi kristali. Visoko čist vodik se lahko uporablja kot zaščitni plin in redukcijski plin, ki učinkovito preprečuje oksidacijo in onesnaženje elektronskih komponent med proizvodnjo, izboljšuje čistost in stopnjo kvalifikacije izdelkov ter zagotavlja stabilnost delovanja elektronske opreme.
2. Metalurška industrija:Uporablja se predvsem v vmesnih in končnih žarilnih postopkih preciznih bakrenih in jeklenih trakov. Vodik kot zaščitni plin lahko med žarjenjem izolira zrak, prepreči oksidacijo in razbarvanje površine bakrenih in jeklenih trakov ter hkrati izboljša žilavost in končno obdelavo materialov, s čimer zagotavlja, da kakovost preciznih metalurških izdelkov ustreza standardom.
3. Strojna industrija:Uporablja se predvsem pri žarjenju ležajev in različnih preciznih mehanskih delov. Z žarjenjem, zaščitenim z vodikom, se lahko odpravi notranja napetost, ki nastane med obdelavo delov, izboljša trdota, odpornost proti obrabi in dimenzijska stabilnost delov, podaljša življenjska doba preciznih mehanskih delov in zmanjša verjetnost okvare opreme.
4. Industrija prašne metalurgije:Uporablja se v procesu sintranja prašne metalurgije. Vodik se lahko uporablja kot redukcijski plin in zaščitni plin. V procesu visokotemperaturnega sintranja zmanjšuje oksidne nečistoče v praškastih surovinah in hkrati preprečuje oksidacijo in sprijemanje sintranih končnih izdelkov, s čimer izboljša gostoto in mehanske lastnosti izdelkov prašne metalurgije.
5. Industrija redukcije volframa in molibdena:Primeren je za postopek globoke redukcije vodika v štiricevnih, večcevnih in redukcijskih pečeh. Visoko čist vodik lahko popolnoma reducira okside v surovinah iz volframa in molibdena, da dobi visoko čiste volframove in molibdenske elemente, kar zadosti proizvodnim potrebam volframovih in molibdenskih izdelkov (kot sta volframova žica in molibdenska plošča).
6. Svetlo žarjenje kovin:Uporablja se v postopku svetlega žarjenja preciznih plošč iz nerjavečega jekla, cevi iz nerjavečega jekla, cevi iz ogljikovega jekla in plošč iz ogljikovega jekla. Kot zaščitni plin lahko vodik ohrani gladko površino kovinskih materialov po žarjenju brez oksidacijskih madežev, brez naknadnega brušenja in poliranja, kar zmanjša proizvodne stroške ter izboljša videz in kakovost izdelka.
7. Sintranje prašne metalurgije nerjavečega jekla:V procesu sintranja prašne metalurgije nerjavečega jekla ima lahko vodik zaščitno vlogo, saj izolira zrak in preprečuje oksidacijo prahu nerjavečega jekla, hkrati pa pomaga izboljšati učinkovitost sintranja in gostoto končnega izdelka, kar zagotavlja odpornost proti koroziji in mehansko trdnost izdelkov iz prašne metalurgije nerjavečega jekla.
