Sitat molekulare të zeolitit luajnë një rol vendimtar në procesin e prodhimit të hidrogjenit PSA (Pressure Swing Adsorption) dhe vetitë e tyre selektive të absorbimit janë çelësi për arritjen e pastrimit efikas të hidrogjenit. Prodhimi i hidrogjenit PSA është një proces adsorbimi fizik, është një proces i ndarjes së gazit që përdor kapacitetet e ndryshme të adsorbimit të gazrave të ndryshëm në adsorbentin molekular të sitës.
Si është procesi i pastrimit të hidrogjenit?
Meqenëse hidrogjeni aplikohet në shumë sektorë industrialë dhe energjetikë, veçanërisht në qelizat e karburantit dhe industrinë elektronike, ato kanë kërkesa jashtëzakonisht strikte, vetëm hidrogjeni me pastërti të lartë mund t'i plotësojë këto kërkesa.
Por hidrogjeni i prodhuar nga lëndët e para shpesh përmban avuj uji dhe papastërti të tilla si monoksidi i karbonit, dioksidi i karbonit, metani, gazi i azotit dhe sulfide. Ky ujë dhe papastërti mund të helmojnë katalizatorët, të zvogëlojnë efikasitetin e reagimit, të gërryejnë pajisjet dhe të paraqesin rreziqe sigurie. Prandaj, proceset që lidhen me pastrimin e hidrogjenit fokusohen kryesisht në tharjen dhe heqjen e papastërtive.
Prodhimi dhe pastrimi i hidrogjenit PSA
Prodhimi i hidrogjenit PSA është një nga proceset më të përdorura të pastrimit të hidrogjenit në industri. Është veçanërisht i përshtatshëm për pastrimin e hidrogjenit-që përmban gazra të përzier, si gazi i furrës së koksit dhe gazi i sinqertë (reformimi i gazit natyror, gazifikimi i qymyrit).
Pastrimi i hidrogjenit PSA përdor aftësitë e përthithjes selektive diferenciale të sitës molekulare nën presion të lartë, për të ndarë hidrogjenin nga gazi i përzier. Madhësitë uniforme të poreve të sitave molekulare i lejojnë ato të kapin molekula më të vogla të papastërtive dhe të lëshojnë molekula më të mëdha hidrogjeni.
Ky mekanizëm-përjashtimi i madhësisë siguron heqjen efektive të ujit dhe papastërtive, duke prodhuar hidrogjen ultra-të pastër të përshtatshëm për aplikime kritike. Dhe sitat molekulare të zeolitit janë bërë një gur themeli në këtë proces.
Nën presion të lartë, papastërtitë absorbohen, ndërsa hidrogjeni kalon. Nën presion/vakum të ulët, sitat molekulare desorbohen (rigjenerohen), duke çliruar papastërti. Duke ndërruar periodikisht presionin, hidrogjeni me pastërti të lartë mund të merret vazhdimisht.
Sitë molekulare për pastrimin e hidrogjenit
Para{0}}trajtimi i ajrit në hyrje: Përpara se rryma e përzier e gazit (që përmban hidrogjen, avull uji, monoksid karboni, dioksid karboni, metan, gaz azotik, etj.) të hyjë në sistemin PSA, kërkohen sitë molekulare zeoliti të tipit 3A ose 4A (ose alumini i aktivizuar) për të hequr ujin.
Adsorbimi me presion të lartë: Papastërtitë (si monoksidi i karbonit, dioksidi i karbonit, metani, gazi i azotit, etj.) mund të absorbohen nga sitat molekulare të zeolitit të tipit 5A, dhe nganjëherë sitat molekulare të zeolitit të tipit 13X mund të përdoren gjithashtu në kombinim.