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现代化工  2022, Vol. 42 Issue (4): 99-103    DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.04.020
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氨储供氢应用中碱土金属氯化物对氨的深度吸附分离性能研究
吴崇君, 欧阳威, 胡晓慧, 郑淞生, 刘运权, 王兆林
厦门大学能源学院, 福建 厦门 361102
Performance evaluation on deep adsorption separation of ammonia by alkaline metal chlorides
WU Chong-jun, OUYANG Wei, HU Xiao-hui, ZHENG Song-sheng, LIU Yun-quan, WANG Zhao-lin
College of Energy, Xiamen University, Xiamen 361102, China
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摘要 传统合成氨装置主要采用冷凝分离氨,通常无法深度分离,限制了合成效率的提高。燃料电池等应用对供氢纯度有不同要求。理论上具有路易斯酸性的物质可对氨进行深度吸附,为此选取典型碱土金属氯化物作为氨的酸性吸附剂,研究了颗粒状和片状MgCl2以及刺球状CaCl2的吸附性能。结果表明,2种氯化物可以实现氨的深度分离,均能将气相中的氨含量降至接近热力学平衡值;3种吸附剂吸附过程压降为进口压力的0.95%~3.5%;另外,对吸附剂进行热重脱附研究发现,MgCl2和CaCl2可分别在420℃和230℃下实现基本脱附,具有再生性。
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吴崇君
欧阳威
胡晓慧
郑淞生
刘运权
王兆林
关键词:    储供氢  碱土金属氯化物  吸附分离    
Abstract: Conventional ammonia synthesis plant mainly utilizes condensation to separate ammonia,which hardly separates ammonia in-depth,limiting the improvement of synthesis efficiency.Fuel cells have high requirements on the purity of hydrogen feedstock.Typical alkaline earth metal chlorides are selected as adsorbents to separate ammonia,and the adsorption properties of granular and flake MgCl2 and spheroidal CaCl2 are studied experimentally.Experimental results show that both alkaline earth metal chlorides achieve deep separation of ammonia and the content of ammonia in gas phase is close to thermodynamic equilibrium values.The pressure drop of ammonia in the adsorption process is 0.95%-3.5% of the inlet pressure.It is indicated through thermogravimetric desorption tests on adsorbents that ammonia can be desorbed from MgCl2 at 420℃ and from CaCl2 at 230℃,indicating both adsorbents can be regenerated.
Key words:  ammonia    storage and supply of hydrogen    alkaline earth metal chlorides    adsorption separation
收稿日期:  2021-04-22      修回日期:  2022-02-09           出版日期:  2022-04-20
ZTFLH:  TQ028.2  
  TK91  
基金资助: 国家自然科学基金面上项目(21875199);双一流建设重点高校项目(0290-X2100502);福建省高校产学合作科技重大项目(2018H6021);能源学院发展基金项目(2017NYFZ05)
通讯作者:  王兆林(1970-),男,博士,教授,主要研究方向为氨燃料、零排放动力、新能源汽车、微重力流体与传热,通讯联系人,ForestWang@xmu.edu.cn。    E-mail:  ForestWang@xmu.edu.cn
作者简介:  吴崇君(1994-),女,硕士研究生,研究方向为合成氨与氨供氢,32420181153448@stu.xmu.edu.cn
引用本文:    
吴崇君, 欧阳威, 胡晓慧, 郑淞生, 刘运权, 王兆林. 氨储供氢应用中碱土金属氯化物对氨的深度吸附分离性能研究[J]. 现代化工, 2022, 42(4): 99-103.
WU Chong-jun, OUYANG Wei, HU Xiao-hui, ZHENG Song-sheng, LIU Yun-quan, WANG Zhao-lin. Performance evaluation on deep adsorption separation of ammonia by alkaline metal chlorides. Modern Chemical Industry, 2022, 42(4): 99-103.
链接本文:  
https://www.xdhg.com.cn/CN/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.04.020  或          https://www.xdhg.com.cn/CN/Y2022/V42/I4/99
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