Catalizador de paladio HONGBO, tamiz molecular activador, desecante para plantas generadoras de hidrógeno

El catalizador de paladio a medida para la producción de hidrógeno, fabricado por Hongbo, pertenece al tipo de catalizador soportado por Pd-Al₂O₃. Utiliza alúmina activada de alta pureza (Al₂O₃) como soporte, carga uniformemente el metal precioso paladio (Pd) en la superficie del soporte y se fabrica mediante procesos especiales de moldeo y tostado, con excelente actividad catalítica y estabilidad estructural. Este catalizador se utiliza principalmente en la producción de hidrógeno y su función principal es eliminar las impurezas de oxígeno del hidrógeno. Asimismo, permite el tratamiento de hidrogenación y desoxidación de gases inertes como nitrógeno, argón y amoníaco, garantizando la pureza de los productos de hidrógeno y cumpliendo con los estrictos requisitos de los procesos de producción posteriores. Su principio de reacción principal es la reacción de hidrogenación y desoxidación catalítica: cuando el gas de alimentación con impurezas de oxígeno pasa a través del lecho catalítico a velocidad constante, bajo la acción catalítica del catalizador, las impurezas de oxígeno del gas se combinan con hidrógeno para formar agua inocua (ecuación de reacción: 2H₂ + O₂ → 2H₂O), y el agua puede eliminarse completamente mediante el proceso de deshidratación posterior, logrando así el propósito de la desoxidación profunda. En comparación con los desoxidantes convencionales, este desoxidante de catalizador de paladio presenta tres ventajas significativas: alta actividad catalítica, que permite iniciar la reacción a una temperatura más baja y mantener una eficiencia de desoxidación estable; excelentes propiedades físicas, sin pulverización ni aglomeración durante el uso; alta resistencia mecánica, que puede evitar eficazmente el bloqueo del lecho causado por daños en las partículas del catalizador; larga vida útil, que puede operar de forma estable durante mucho tiempo, reduciendo considerablemente los costes de sustitución y las pérdidas por parada.

El rendimiento técnico y los parámetros del catalizador de paladio tipo Pd-Al₂O₃ de Hongbo se han probado y optimizado rigurosamente para adaptarse a diversos escenarios del proceso de producción de hidrógeno. Los parámetros específicos son los siguientes:

Relación altura-diámetro del reactor catalítico: ≥3:1. Esta relación se optimiza mediante cálculo hidrodinámico, lo que garantiza que el gas de alimentación pase uniformemente por el lecho catalítico, evitando la canalización y el flujo desviado, prolongando el tiempo de contacto entre el gas y el catalizador, aprovechando al máximo el efecto catalítico y asegurando la estabilidad del efecto de desoxidación.

Temperatura de servicio: La reacción catalítica se puede iniciar a temperatura ambiente sin precalentamiento a alta temperatura, lo que reduce en gran medida el consumo de energía; si se calienta adecuadamente (se recomienda calentar a 50-100 ℃), la actividad catalítica se puede mejorar aún más, la velocidad de reacción se puede acelerar, la profundidad de desoxidación puede ser mejor y puede adaptarse a los requisitos de uso de diferentes condiciones de trabajo.

Velocidad espacial: 2000-8000 h⁻¹. La velocidad espacial tiene un amplio rango de adaptación y se puede ajustar con flexibilidad según las condiciones de trabajo reales, como la capacidad de tratamiento del gas de alimentación y el contenido de oxígeno. Dentro de este rango de velocidad espacial, el catalizador puede mantener un rendimiento de desoxidación estable, lo que no solo satisface las necesidades de la producción continua a gran escala, sino que también se adapta a escenarios de producción de hidrógeno de lotes pequeños y alta precisión.

Tamaño de partícula: Disponible en dos especificaciones: ∮3～5 mm y ∮4～6 mm. Las partículas son esféricas, de superficie lisa y buena fluidez, lo que facilita su carga y reemplazo. El diseño de tamaño de partícula razonable equilibra la resistencia del lecho y el área de contacto, evitando así el aumento del consumo de energía causado por una resistencia excesiva del lecho y asegurando un contacto completo entre el gas y el catalizador.

Densidad aparente: 0,75 ± 0,1 kg/L. La densidad aparente es uniforme y permite formar un lecho denso y uniforme durante la carga, evitando huecos, garantizando la eficiencia del contacto entre el gas de alimentación y el catalizador, y facilitando el cálculo de la capacidad de carga para adaptarse a reactores catalíticos de diferentes volúmenes.

Contenido de oxígeno del gas de alimentación: ≤3 %. Se puede tratar gas de alimentación con alto contenido de oxígeno sin necesidad de un tratamiento de desoxidación previo, lo que simplifica enormemente el proceso de producción y reduce la inversión inicial en equipos. Si el contenido de oxígeno del gas de alimentación supera el 3 %, se puede garantizar el efecto de desoxidación para cumplir con la norma mediante el ajuste de la velocidad espacial o el calentamiento.

Profundidad de desoxidación: ≤0,5 × 10⁻⁶V/V (es decir, ≤0,5 ppm). La alta precisión de desoxidación permite reducir las impurezas de oxígeno en el hidrógeno a niveles extremadamente bajos, satisfaciendo así las necesidades de campos como la electrónica y la investigación científica, que exigen altos estándares de pureza del hidrógeno, y garantizando la calidad del producto y la seguridad de la producción.

Vida útil: ≥3 años. En condiciones normales de funcionamiento (gas de alimentación limpio y parámetros operativos conformes), el catalizador puede funcionar de forma continua y estable durante más de 3 años. En comparación con los catalizadores de paladio convencionales, su vida útil se prolonga en más de un 30 %, lo que reduce considerablemente la frecuencia de sustitución y el coste de mantenimiento, y reduce el impacto de las paradas de producción.

El catalizador de paladio tipo Pd-Al₂O₃, fabricado a medida por Hongbo, tiene como función principal la hidrogenación y la desoxidación. Según sus diferentes escenarios de aplicación, se divide principalmente en dos funciones, con un proceso de operación simple y conveniente, adaptándose a los diferentes requisitos del proceso:

(1) Se utiliza para la desoxidación del hidrógeno.

Este catalizador es especialmente adecuado para el tratamiento de desoxidación profunda de productos de hidrógeno en los procesos de producción de hidrógeno y puede utilizarse directamente para eliminar las impurezas de oxígeno del hidrógeno y garantizar su pureza. Su mecanismo de desoxidación es de tipo catalítico, que no requiere la asistencia de adsorción química ni otros métodos, puede convertir completamente el oxígeno en agua y no genera impurezas secundarias. En comparación con los catalizadores tradicionales, la principal ventaja de este catalizador es que no requiere un tratamiento de activación complejo para el primer uso, lo que simplifica el proceso de arranque: antes de su uso, solo es necesario reemplazar completamente el aire en el lecho del reactor catalítico con nitrógeno seco (N₂) para evitar que la mezcla de oxígeno e hidrógeno en el lecho forme gas explosivo. Después de la sustitución, se puede introducir directamente el gas de alimentación y el catalizador puede iniciar rápidamente la reacción catalítica para lograr una desoxidación continua.

(2) Se utiliza para la hidrogenación y desoxidación de otros gases inertes.

Además de la desoxidación en hidrógeno, este catalizador también se utiliza ampliamente en la hidrogenación y desoxidación de gases inertes como nitrógeno, argón y amoníaco, lo que resulta adecuado para entornos de producción que requieren gases inertes de alta pureza. El proceso de operación específico es el siguiente: primero, se llena uniformemente el catalizador en el reactor catalítico para asegurar que el lecho sea plano y sin huecos; luego, se reemplaza completamente el aire del lecho con nitrógeno seco para evitar que el oxígeno y la humedad del aire afecten la actividad del catalizador; después de la sustitución, en condiciones normales de temperatura, se introduce hidrógeno puro a una velocidad espacial de 100 a 300 h⁻¹ durante aproximadamente 1 a 2 horas, se activa la actividad catalítica del catalizador a través del hidrógeno y se completa el inicio de la activación. Después de la activación, se introduce el gas inerte con impurezas de oxígeno y se puede controlar la relación hidrógeno/oxígeno (H₂:O₂ > 2:1) para garantizar la conversión completa del oxígeno, lograr una desoxidación profunda de los gases inertes y cumplir con los requisitos de los procesos de producción posteriores.

El catalizador de paladio Hongbo Pd-Al₂O₃ (tipo HM-1) se ha utilizado ampliamente en diversos sectores industriales gracias a su excelente rendimiento de desoxidación, su sencillo proceso de operación y su larga vida útil. Abarca áreas clave como la metalurgia, la industria química, la investigación científica y la electrónica, con amplias posibilidades de aplicación. En la industria metalúrgica, se utiliza principalmente para el tratamiento de desoxidación de atmósferas protectoras de hidrógeno, lo que garantiza que los materiales metálicos no se oxiden durante el proceso metalúrgico y mejora la calidad del producto. En la industria química, es adecuado para procesos de producción de hidrógeno químico, como amoníaco sintético y metanol, eliminando las impurezas de oxígeno del hidrógeno y evitando que afecten a la eficiencia de la reacción química y la pureza del producto. También se puede utilizar en la producción química protegida por gases inertes para lograr una purificación profunda de gases. En el campo de la investigación científica, se utiliza en escenarios experimentales como la producción de hidrógeno en laboratorio y la purificación de gases, proporcionando hidrógeno de alta pureza y gases inertes para experimentos de investigación científica y garantizando la precisión de los datos experimentales. En la industria electrónica, se utiliza para la purificación de gases en la producción de componentes electrónicos. El hidrógeno de alta pureza y los gases inertes pueden evitar la oxidación de los componentes electrónicos y mejorar la estabilidad y la vida útil de los productos. Con la mejora continua de los requisitos de pureza de gases en diversas industrias, las aplicaciones de este catalizador se ampliarán para impulsar el desarrollo de alta calidad en más industrias.

Para garantizar el rendimiento estable del catalizador de paladio y evitar la humedad, la contaminación o los daños durante el transporte y el almacenamiento, se adoptan métodos profesionales de embalaje y almacenamiento: el catalizador se envasa herméticamente en bolsas de plástico de doble capa, la capa interior es una bolsa de PE impermeable y a prueba de fugas, y la capa exterior es una bolsa de nailon resistente al desgaste y a la humedad, que aísla eficazmente el aire, la humedad y las impurezas. El catalizador, envasado herméticamente, se coloca en barriles de cartón grueso o de hierro, con la boca sellada con una tapa de sellado, el cuerpo del barril está marcado con el nombre del producto, las especificaciones, la fecha de producción, la vida útil y otra información, y se utilizan materiales de relleno a prueba de golpes y amortiguadores para evitar la colisión y el daño de las partículas del catalizador durante el transporte. Durante el almacenamiento, el catalizador bien envasado debe almacenarse en un almacén seco, ventilado y fresco, alejado de fuentes de agua, incendios y sustancias corrosivas, para evitar la atenuación de la actividad del catalizador causada por ambientes húmedos y de alta temperatura. Al mismo tiempo, se prohíbe la extrusión y la colisión de los barriles de envasado para evitar la pulverización de las partículas del catalizador. El catalizador sin abrir puede tener una vida útil de 12 meses en las condiciones de almacenamiento especificadas y debe usarse lo antes posible después de abrirlo para evitar la exposición prolongada al aire que afecte el rendimiento.