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氢压缩机(金属氢化物)

一、基本原理
根据热力学性质,金属氢化物放氢压力随温度的变化遵循Van’t Hoff方程:
(1)
其中,Pd为放氢平衡压力,△H0和△S0为反应的焓变和熵变。
当储氢合金在较低温度和较低压力下吸氢后,将金属氢化物温度升高到较高温度,此时金属氢化物将放出高压的氢气。金属氢化物氢压缩机即利用储氢合金的该特性工作,根据需求的氢气压力和压缩比不同,分为单级压缩和多级压缩,示意图如图1和图2所示。
以二级压缩为例,氢气的压缩过程可分为三步:(1)低压级压缩机吸氢:将一定压力的氢气通入低压级压缩机,同时以低温介质循环对压缩机进行冷却;(2)低压级压缩机增压、高压级压缩机吸氢:以高温介质循环对低压级压缩机进行加热增压,然后放氢至缓冲瓶,再通入高压级压缩机吸氢,同时以低温介质循环对高压级压缩机进行冷却;(3)高压级压缩机增压压缩:高压级压缩机吸氢后,以高温循环介质对高压级压缩机进行加热增压,高压氢气收集于集气瓶中。
二、产品规格
型号
级数
排氢量
进氢压力
出氢压力
循环介质(水)
HYHC-5/3A
单级
≤5m3/h
≥0.1MPa
≥3MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
HYHC-30/3A
单级
≤30m3/h
≥0.1MPa
≥3MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
HYHC-10/10A
单级
≤10m3/h
≥1.0MPa
≥10MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
HYHC-50/10B
二级
≤50m3/h
≥1.0MPa
≥10MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
HYHC-10/20B
二级
≤10m3/h
≥1.0MPa
≥20MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
HYHC-30/20B
二级
≤30m3/h
≥1.0MPa
≥20MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
HYHC-5/35B
二级
≤5m3/h
≥3.0MPa
≥35MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
HYHC-50/35C
三级
≤50m3/h
≥3.0MPa
≥35MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
HYHC-30/45B
二级
≤30m3/h
≥3.0MPa
≥45MPa
低温:20~30℃
高温:60~80℃
表中列出了常用金属氢化物氢压缩机规格,我公司也可以按照客户要求进行设计,可实现常压到45MPa范围内增压要求,排氢量可设计从几立方米/小时到几百立方米/小时不等;可定制采用电加热方式的氢压缩机产品,该方式适合较小储氢量的设计。
三、产品特性及应用
工业产品中压缩机因受压缩比的限制,一般都需多级增压方能达到高压压力,存在体积大、重量重、电耗高等缺点,而且会一定程度的降低氢气纯度,需增设氢气提纯设备。本产品结构紧凑占地小、无噪声、压缩成本低、操作简单、维护方便且具有氢气提纯功能,是一种经济高效的氢压缩机产品,可替代传统机械式压缩机。
本产品为氢气压缩增压设备,可应用于制氢系统配套、氢气高压储存和运输、电子行业、电力行业、炼油及化工行业等领域,本产品具有氢气提纯功能,可用来将各用氢领域使用后的氢气回收净化,实现氢气的循环再利用。本产品还可应用于加氢站,随着全球氢能的开发、利用和推广,以及氢燃料电池汽车的发展,加氢站将成为各国重要的基础设施建设,本产品有着广阔的应用前景。

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