ઝીઓલાઇટ મોલેક્યુલર સિવ્સ PSA (પ્રેશર સ્વિંગ એડસોર્પ્શન) હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે, અને તેમના પસંદગીયુક્ત શોષણ ગુણધર્મો કાર્યક્ષમ હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ પ્રાપ્ત કરવાની ચાવી છે. PSA હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન એ ભૌતિક શોષણ પ્રક્રિયા છે, તે ગેસ વિભાજનની પ્રક્રિયા છે જે મોલેક્યુલર ચાળણી શોષક પર વિવિધ વાયુઓની વિવિધ શોષણ ક્ષમતાઓનો ઉપયોગ કરે છે.
હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયા કેવી રીતે થાય છે?
ઘણા ઔદ્યોગિક અને ઉર્જા ક્ષેત્રોમાં, ખાસ કરીને ઇંધણ કોષો અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ થતો હોવાથી, તેમની અત્યંત કડક આવશ્યકતાઓ છે, માત્ર ઉચ્ચ શુદ્ધતા હાઇડ્રોજન જ આ માંગને પૂર્ણ કરી શકે છે.
પરંતુ કાચા માલમાંથી ઉત્પાદિત હાઇડ્રોજનમાં ઘણીવાર પાણીની વરાળ અને કાર્બન મોનોક્સાઇડ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, મિથેન, નાઇટ્રોજન ગેસ અને સલ્ફાઇડ્સ જેવી અશુદ્ધિઓ હોય છે. આ પાણી અને અશુદ્ધિઓ ઉત્પ્રેરકને ઝેર આપી શકે છે, પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે, સાધનોને કાટ કરી શકે છે અને સલામતી માટે જોખમ ઊભું કરી શકે છે. તેથી, હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ સંબંધિત પ્રક્રિયાઓ મુખ્યત્વે સૂકવણી અને અશુદ્ધિ દૂર કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે.
PSA હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન અને શુદ્ધિકરણ
PSA હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન એ ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓમાંની એક છે. તે કોક ઓવન ગેસ અને સિંગાસ (કુદરતી ગેસ રિફોર્મિંગ, કોલ ગેસિફિકેશન) જેવા મિશ્રિત વાયુઓ ધરાવતા હાઇડ્રોજન-ને શુદ્ધ કરવા માટે ખાસ કરીને યોગ્ય છે.
PSA હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ પરમાણુ ચાળણીઓની વિભેદક પસંદગીયુક્ત શોષણ ક્ષમતાઓનો ઉપયોગ કરે છે, જેથી મિશ્રિત વાયુમાંથી હાઇડ્રોજનને અલગ કરી શકાય. મોલેક્યુલર ચાળણીના એકસમાન છિદ્ર કદ તેમને નાના અશુદ્ધતાના અણુઓને જાળમાં ફસાવી દે છે અને મોટા હાઇડ્રોજન અણુઓને મુક્ત કરે છે.
આ કદ-બાકાત પદ્ધતિ પાણી અને અશુદ્ધિઓને અસરકારક રીતે દૂર કરવાની ખાતરી આપે છે, જે નિર્ણાયક કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય અલ્ટ્રા-શુદ્ધ હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરે છે. અને ઝીઓલાઇટ મોલેક્યુલર સિવ્સ આ પ્રક્રિયામાં પાયાનો પથ્થર બની ગયા છે.
ઉચ્ચ દબાણ હેઠળ, અશુદ્ધિઓ શોષાય છે, જ્યારે હાઇડ્રોજન પસાર થાય છે. ઓછા દબાણ/શૂન્યાવકાશ હેઠળ, પરમાણુ ચાળણીઓ અશુદ્ધિઓને મુક્ત કરીને શોષી લે છે (પુનઃજીવિત થાય છે). સમયાંતરે દબાણને સ્વિચ કરીને, ઉચ્ચ શુદ્ધતા હાઇડ્રોજન સતત મેળવી શકાય છે.
હાઇડ્રોજન શુદ્ધિકરણ માટે મોલેક્યુલર સિવ્સ
ઇનલેટ એર પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ: મિશ્ર ગેસ પ્રવાહ (હાઇડ્રોજન, પાણીની વરાળ, કાર્બન મોનોક્સાઇડ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, મિથેન, નાઇટ્રોજન ગેસ વગેરે) PSA સિસ્ટમમાં પ્રવેશે તે પહેલાં, ટાઇપ 3A અથવા 4A ઝિઓલાઇટ મોલેક્યુલર ચાળણીઓ (અથવા સક્રિય એલ્યુમિનાને દૂર કરવા માટે જરૂરી છે).
ઉચ્ચ દબાણ શોષણ: અશુદ્ધિઓ (જેમ કે કાર્બન મોનોક્સાઇડ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, મિથેન, નાઇટ્રોજન ગેસ, વગેરે) પ્રકાર 5A ઝીઓલાઇટ મોલેક્યુલર ચાળણી દ્વારા શોષી શકાય છે, અને કેટલીકવાર ટાઇપ 13X ઝીઓલાઇટ મોલેક્યુલર ચાળણીનો પણ સંયોજનમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે.