يحتوي الغاز الصناعي على عدد كبير من الغازات العادمة التي تحتوي على نسب مختلفة من الهيدروجين. ويُعدّ فصل الهيدروجين وتنقيته من أوائل المجالات الصناعية التي اعتمدت تقنية امتزاز الضغط المتأرجح (PSA).
يعتمد مبدأ فصل خليط الغازات بتقنية امتزاز الضغط المتأرجح (PSA) على تغير قدرة المادة المازة على امتزاز مكونات الغاز المختلفة بتغير الضغط. تُزال مكونات الشوائب الموجودة في الغاز الداخل عن طريق الامتزاز تحت ضغط عالٍ، ثم تُزال هذه الشوائب عن طريق خفض الضغط ورفع درجة الحرارة. ويتحقق الهدف من إزالة الشوائب واستخلاص المكونات النقية من خلال تغيير الضغط ودرجة الحرارة.
تستخدم عملية إنتاج الهيدروجين بتقنية امتزاز الضغط المتأرجح (PSA) مادة JZ-512H الممتزة ذات المنخل الجزيئي لفصل الهيدروجين الغني، وذلك من خلال تغيير الضغط في طبقة الامتزاز. ونظرًا لصعوبة امتزاز الهيدروجين، يسهل امتزاز الغازات الأخرى (التي يمكن تسميتها بالشوائب)، لذا ينتج غاز غني بالهيدروجين عندما يقترب ضغطه من ضغط مدخل الغاز المعالج. وتُطلق الشوائب أثناء عملية الإزالة (التجديد)، وينخفض الضغط تدريجيًا إلى ضغط الإزالة.
يقوم برج الامتزاز بعمليات الامتزاز، ومعادلة الضغط، والإزالة بالتناوب لتحقيق إنتاج مستمر للهيدروجين. يدخل الهيدروجين المركز إلى النظام تحت ضغط معين، ثم يمر عبر برج الامتزاز المملوء بمادة ماصة خاصة من الأسفل إلى الأعلى. يترسب أول أكسيد الكربون/الميثان/النيتروجين على سطح المادة الماصة كمكون امتزاز قوي، بينما يتغلغل الهيدروجين في طبقة المادة الماصة كمكون امتزاز. يُخرج الهيدروجين الناتج، المُجمع من أعلى برج الامتزاز، إلى خارجه. عندما تتشبع المادة الماصة في الطبقة بأول أكسيد الكربون/الميثان/النيتروجين، يُحوّل الهيدروجين المركز إلى أبراج امتزاز أخرى. خلال عملية الامتزاز والإزالة، يبقى جزء من الهيدروجين الناتج تحت ضغط معين في البرج الممتز. يُستخدم هذا الجزء من الهيدروجين النقي لمعادلة الضغط وتنظيف أبراج معادلة الضغط الأخرى التي أُزيل منها الهيدروجين للتو. وهذا لا يستغل الهيدروجين المتبقي في برج الامتزاز فحسب، بل يبطئ أيضًا من سرعة ارتفاع الضغط في برج الامتزاز، ويقلل من درجة الإجهاد في برج الامتزاز، ويحقق بشكل فعال الغرض من فصل الهيدروجين.
يمكن استخدام المنخل الجزيئي JZ-512H للحصول على هيدروجين عالي النقاء.
المنتجات ذات الصلة: المنخل الجزيئي JZ-512H