氢气纯化与干燥技术实战应用
📚 共计 30 章节
01
氢气纯化概述
氢能产业链全景 · 纯化意义 · PSA/膜/低温路线 · 学习路径
全景
路线
02
氢气来源与杂质分析
煤制氢/重整/电解/副产 · 杂质组分 · 对燃料电池/电子/化工影响
杂质
来源
03
吸附法基础
物理/化学吸附 · 分子筛/活性炭/硅胶 · 等温线与动力学
吸附剂
原理
04
变压吸附(PSA)技术原理
循环步骤 · 热力学/动力学 · 压力/温度/时间影响
PSA
循环
05
PSA氢气纯化工艺设计
两塔/四塔/六塔流程 · 床层设计 · 阀门时序 · 纯度/回收率
工艺
设计
06
PSA装置操作与故障处理
开停车 · 阀门泄漏/吸附剂粉化 · 纯度下降诊断 · 节能优化
运维
故障
07
膜分离技术基础
溶解-扩散模型 · 聚合物膜/钯膜/碳膜/MOF · 中空纤维/卷式
膜材料
组件
08
膜法氢气纯化工艺设计
单级/多级流程 · 膜面积计算 · 操作条件 · 污染与清洗
膜设计
多级
09
低温分离技术
低温精馏 · 氢液化流程 · 冷箱设计 · 大规模/高纯氢
低温
精馏
10
氢气干燥技术概述
水蒸气危害 · 露点换算 · 冷凝/吸附/膜法对比 · 干燥深度
干燥
露点
11
吸附干燥技术
TSA变温吸附 · 3A/4A/13X分子筛 · 双塔切换 · 加热/无热再生
TSA
干燥剂
12
冷凝干燥技术
冷冻干燥原理 · 冷干机选型 · 气液分离器 · 能耗优化
冷凝
冷干
13
膜法干燥技术
水蒸气选择性膜 · 膜干燥器设计 · 与吸附联合应用
膜干燥
联合
14
纯化与干燥系统集成
串联/并联配置 · 压力降与热量集成 · 公用工程 · 自动化
集成
控制
15
氢气纯度检测与分析
气相色谱/TCD/露点仪/微量氧 · 取样系统 · 质量控制
分析仪表
露点
16
安全与规范
爆炸极限 · 防爆/泄压/联锁 · GB/T 3634 · ISO 14687
安全
标准
17
燃料电池用氢纯化
ISO 14687:2019 · CO/硫/氨影响 · 专用纯化策略
燃料电池
杂质
18
电子级氢气纯化
9N级要求 · 催化脱氧/吸附精制/低温精馏 · 金属/颗粒控制
电子级
深度纯化
19
化工用氢纯化
合成氨/甲醇/加氢要求 · 催化剂影响 · 化工纯化方案
化工
合成
20
氢气纯化系统能耗分析
PSA/膜/低温能耗对比 · 能效评估 · 余热/压力能回收
能耗
节能
21
氢气纯化系统经济性评估
CAPEX/OPEX估算 · 不同规模经济性 · 案例研究
经济性
投资
22
系统模拟与优化
Aspen Plus/PRO/II · 灵敏度分析 · 多目标优化
模拟
优化
23
系统调试与验收
调试方案 · 性能考核(纯度/回收率/能耗/露点) · 验收测试
调试
验收
24
系统运维管理
巡检维护 · 备品备件 · 吸附剂/膜更换 · 数据趋势分析
运维
管理
25
故障诊断与排除
故障树FTA · 纯度低/回收率低/压降大/露点超标根因分析
FTA
诊断
26
氢气纯化技术前沿
MOFs/COFs · 二维材料膜/混合基质膜 · 电化学/光催化纯化
前沿
新材料
27
案例研究(一) 煤制氢PSA
100000 Nm³/h · 99.999% · 全流程设计到运行解析
煤制氢
大型
28
案例研究(二) 电解水膜法
1000 Nm³/h · 99.999% · 膜法纯化全流程解析
电解水
膜法
29
案例研究(三) 副产氢联合纯化
5000 Nm³/h · 99.9999% · PSA+膜联合流程解析
副产氢
联合
30
课程总结与未来展望
核心回顾 · 绿氢/储运趋势 · 职业发展 · 学习资源
总结
趋势