新闻中心
News Center
电解水制氢系统中的分子筛用量怎么计算
高纯度的氢气在许多领域都有应用，如燃料电池汽车、电子工业、石油化工、金属冶炼和科学研究等。在电解水制氢系统中，提高氢气的纯度的方法首先是催化除氧，也就是在催化剂的作用下使氢气中的氧气与氢气反应以达到去除氧的效果；然后是吸附提纯，也就是利用分子筛的吸附分离原理除去氢气中的其他杂质（主要是饱和水蒸气）。
今天我们就重点来探讨一下电解水制氢系统中的吸附提纯。
一、TSA/PSA？
在提纯氢气法方面目前通常有两种技术，即变温吸附（Temperature Swing Adsorption，TSA）与变压吸附（Pressure Swing Adsorption，PSA）。
在电解水制氢系统中通常使用的是变温吸附（TSA），即三塔纯化系统，该系统设有三台干燥器和与其对应的冷却器,切换周期为24小时,运行周期为72小时,每个干燥器有三种状态，即工作状态、再生状态、冷却状态。
二、变温吸附的吸附剂和用量计算
1.吸附剂的种类
常用的吸附剂有硅胶、活性氧化铝和分子筛三种，具体如下：
（1）硅胶
硅胶是由硅酸溶液凝结而成的人造含水硅石，其化学式为SiO2·XH2O，基本结构是Si-O四面体，它们相互堆积形成硅胶的骨架。硅胶中的结构水，是以羟基(OH)的形式和硅原子相连而复盖于硅胶的表面，硅胶就是利用水分子与(OH)的键合作用而滞留下来，升温后便离解释放出水。
（2）活性氧化铝
氧化铝是由各种氢氧化铝经热分解制成。它的化学式为Al2O3·nH2O，是以一系列的同质异品体堆积而成，吸附剂表面呈现表面酸吸附水的作用。
（3）分子筛
分子筛的化学组成通式为:[M2(I),M(II)]O·Al2O3·nSiO2·mH2O，式中M(I)，M(II)分别为一价和二价金属，通常为钠、钾、钙、锶、钡等;n是硅铝比一般，n=2~10;m=0~9。分子筛是一种由硅(铝)氧四面体(Si4O、Al4O)组成的笼形孔洞骨架的晶体，经脱水后空间十分丰富，内表面积大，可以容纳相当数量的吸附质分子。同时，晶体内部有很大的静电场和极性作用，也有较高的表面酸性，吸附的能力增强。
电解水制氢系统中的分子筛一般选用13X分子筛。
2.吸附剂的用量计算
在学习吸附剂的用量之前，要确定吸附剂的吸附容量和吸附周期。吸附容量一般由吸附剂厂家提供，也可根据经验数据获取；吸附周期一般为24小时。
在设计吸附容量、工作周期选定之后，根据处理的气体量、原料气的含水量和所需气体的干燥度来计算吸附剂的用量，公式如下：
(公斤)
g1、g0——原料气、产品气含湿量，一般g。可略去不计(kg/m3)
V—处理的气体流量(米3/时);
T——工作周期(小时);
qD——设计吸附容量(公斤/100公斤或%)