Til hovedinnhold

Hydrogenrensing ved adsorpsjonsprosesser

Hydrogenrensing ved adsorpsjonsprosesser

Hydrogen er en viktig reaktant i industrielle prosesser og også som energibærer. State-of-the-art teknologi for hydrogenrensing er en prosess basert på trykk-sving adsorpsjon (PSA). SINTEF har kompetanse på å produsere, karakterisere og teste porøse materialer som kan brukes i PSA prosessen. Vi kan også demonstrere forskjellige PSA-konfigurasjoner i en fire-kolonnes reaktorenhet og optimalisere PSA syklusen for å oppnå maksimal profitt.

En optimalisert adsorpsjonsprosess er et resultat av et godt samspill mellom materialvitenskap og prosessteknikk. I en analogi til naturen kan vi si at absorbenten er hjertet av enheten og prosessteknikk er hjernen; det er nødvendig å synkronisere alle operasjoner for å utnytte adsorbenten optimalt. I en PSA enhet svinger trykket mellom høyt trykk, hvor forurensningene blir fjernet, til lavt trykk, hvor adsorbenten blir delvis regenerert.

SINTEF har en lang tradisjon for å produsere absorberende materialer fra pulver til formede legemer (pellets, ekstrudater og nå monolitter). Vi kan måle isotermer av rene gasser og opptil tre-blandinger og også diffusjon av rene gasser, som gir alle nødvendige parametere for å designe og modellere en trykk-sving adsorpsjon (PSA) prosess eller en andre adsorpsjons-basert prosess.

Vi har nylig innlemmet en fire-kolonnes PSA enhet som kan operere fra vakuum til 70 bar trykk som kan dekke de fleste separasjonsbetingelser aktuelle industrielt for å produsere hydrogen. Vi kan måle gjennombruddskurver og kjøre sykliske eksperimenter med mange forskjellige regenereringskonfigurasjoner. De nødvendige steg samt synkroniseringen av disse kan optimaliseres ved hjelp av dynamisk modellering.