हाइड्रोजन शुद्धिकरण

औद्योगिक गैस में विभिन्न प्रकार के हाइड्रोजन युक्त बड़ी संख्या में अपशिष्ट गैसें होती हैं। हाइड्रोजन का पृथक्करण और शुद्धिकरण भी पीएसए प्रौद्योगिकी के सबसे प्रारंभिक औद्योगिक क्षेत्रों में से एक है।

गैस मिश्रण के PSA पृथक्करण का सिद्धांत यह है कि विभिन्न गैस घटकों के लिए अधिशोषक की अधिशोषण क्षमता दाब में परिवर्तन के साथ बदलती है। प्रवेश गैस में मौजूद अशुद्धियों को उच्च दाब अधिशोषण द्वारा हटाया जाता है, और दाब में कमी और तापमान में वृद्धि से ये अशुद्धियाँ विमोचित हो जाती हैं। इस प्रकार, दाब और तापमान में परिवर्तन के माध्यम से अशुद्धियों को हटाकर शुद्ध घटकों को प्राप्त किया जाता है।

PSA हाइड्रोजन उत्पादन में हाइड्रोजन युक्त गैस को अलग करने के लिए JZ-512H आणविक छलनी अधिशोषक का उपयोग किया जाता है, जिससे हाइड्रोजन का उत्पादन होता है। यह प्रक्रिया अधिशोषण तल के दबाव में परिवर्तन के माध्यम से पूरी होती है। हाइड्रोजन का अधिशोषण बहुत कठिन होता है, जबकि अन्य गैसें (जिन्हें अशुद्धियाँ कहा जा सकता है) आसानी से अधिशोषित हो जाती हैं। इसलिए, उपचारित गैस के प्रवेश दबाव के निकट पहुँचने पर हाइड्रोजन युक्त गैस का उत्पादन होता है। अशुद्धियाँ विशोषण (पुनर्जनन) के दौरान मुक्त हो जाती हैं, और दबाव धीरे-धीरे विशोषण दबाव तक कम हो जाता है।

अधिशोषण टावर निरंतर हाइड्रोजन उत्पादन प्राप्त करने के लिए अधिशोषण, दाब समतुल्यीकरण और विशोषण की प्रक्रिया को बारी-बारी से करता है। एक निश्चित दाब पर समृद्ध हाइड्रोजन प्रणाली में प्रवेश करता है। समृद्ध हाइड्रोजन विशेष अधिशोषक से भरे अधिशोषण टावर से नीचे से ऊपर की ओर गुजरता है। CO/CH4/N2 एक प्रबल अधिशोषण घटक के रूप में अधिशोषक की सतह पर स्थिर हो जाता है, और H2 एक अधिशोषण घटक के रूप में तल में प्रवेश करता है। अधिशोषण टावर के शीर्ष से एकत्रित उत्पादित हाइड्रोजन को सीमा के बाहर निकाल दिया जाता है। जब तल में अधिशोषक CO/CH4/N2 से संतृप्त हो जाता है, तो समृद्ध हाइड्रोजन को अन्य अधिशोषण टावरों में स्थानांतरित कर दिया जाता है। अधिशोषण-विशोषण की प्रक्रिया में, एक निश्चित दाब पर उत्पादित हाइड्रोजन अभी भी अधिशोषित टावर में शेष रहता है। शुद्ध हाइड्रोजन के इस भाग का उपयोग हाल ही में विशोषित किए गए अन्य दाब समतुल्यीकरण टावरों को समतुल्य करने और साफ करने के लिए किया जाता है। इससे न केवल अधिशोषण टावर में शेष हाइड्रोजन का उपयोग होता है, बल्कि अधिशोषण टावर में दबाव बढ़ने की गति भी धीमी हो जाती है, अधिशोषण टावर में थकान की मात्रा कम हो जाती है, और इस प्रकार हाइड्रोजन पृथक्करण का उद्देश्य प्रभावी रूप से प्राप्त हो जाता है।

JZ-512H आणविक छलनी का उपयोग उच्च शुद्धता वाले हाइड्रोजन को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।