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Purificadores de hidrogênio comprimido H2-PURE

As unidades H2-PURE são projetadas para a separação contínua de vapor de água, oxigênio e partículas sólidas do gás hidrogênio, tornando-as adequadas para todas as aplicações possíveis, incluindo Células a Combustível (ISO 14687:2019). A unidade é projetada para operação totalmente automática.

H2 PURE
O hidrogênio é cada vez mais reconhecido como um dos pilares-chave da transição energética, pois permite a descarbonização de setores onde a eletrificação não é a solução ideal. É um vetor para armazenamento de energia renovável, juntamente com baterias, e transporte, garantindo backup para variações sazonais e conectando locais de produção a centros de demanda mais distantes. Apesar de suas vantagens, sua aplicação prática depende diretamente da qualidade do gás, pois impurezas no hidrogênio representam sérios riscos para o funcionamento seguro de células a combustível e outras aplicações.

A produção de hidrogênio por eletrólise ou outros métodos (ex.: reforma a vapor, gaseificação de biomassa) gera subprodutos como oxigênio, umidade e outros gases.

A presença dessas impurezas pode levar a:
• Redução da eficiência das células a combustível
• Corrosão e danos mecânicos
• Riscos de segurança durante armazenamento e transporte

Sem purificação e condicionamento adequados, o hidrogênio não pode ser usado em aplicações sensíveis, como células a combustível.

A operação de secagem é baseada em adsorção. A secagem do gás ocorre sob pressão dentro de duas colunas pressurizadas preenchidas com material adsorvente. A fase de secagem é seguida pela troca de coluna após saturação do adsorvente.
O secador H2-DRY opera alternadamente sobre três fases principais do processo: adsorção, aquecimento e resfriamento.

O tipo de regeneração é regeneração térmica. Dependendo da existência e do tipo de fluidos disponíveis para conduzir esta regeneração/resfriamento, adaptamos os componentes do secador de hidrogênio para garantir a perda mínima de gás (1-2% no máximo quando há gás seco externo disponível para regeneração/resfriamento).

As unidades de purificação de hidrogênio da OMEGA AIR utilizam tecnologia de adsorção por variação de temperatura (TSA).
Trata-se de um método que explora a dependência da temperatura no processo de adsorção das moléculas de gás em materiais adsorventes sólidos.

As unidades purificadoras HP-PURE possuem uma unidade DeOxo integrada, uma torre preenchida com um adsorvente especial chamado catalisador. A unidade DeOxo reduz o teor de oxigênio para <5 ppm ou menos.
O processo de purificação utiliza a reação DEOXO para remover o oxigênio do fluxo de gás. Nesta reação, ocorre a combinação catalítica de hidrogênio e oxigênio, formando água, que é posteriormente condensada no trocador de calor.

Um design comprovado e robusto garante operação eficiente e confiável, além de permitir instalação rápida e manutenção simplificada. A unidade de purificação foi desenvolvida para fácil integração em sistemas de produção de hidrogênio por eletrólise. A versão “P” consome até 2% do hidrogênio para regeneração, enquanto a versão “X” realiza a regeneração em circuito fechado, eliminando perdas de hidrogênio durante esse processo. Ambas as versões podem ser fornecidas com uma unidade DeOxo opcional, capaz de reduzir o teor de oxigênio para menos de <5 ppm ou até níveis inferiores.

purification module in electrolysis plant

Características das unidades H2-PURE

 Pressão de operação até 45 bar
 Temperatura de entrada
 até 80 °C
 Temperatura ambiente 1,5 a 50 °C (verificar condições de sucção do ventilador)
 Ponto de orvalho à pressão -40 °C (menor sob solicitação)
 Tensão, Frequência  400 V, 50 Hz
 Classe de proteção (controlador) IP 65
 Comunicação Modbus TCP/IP, Profinet TCP/IP
 Filtro requerido (entrada)* Coalescente superfino
 Filtro requerido (saída)* Filtro de poeira; 1 μm
 Isolamento das colunas SIM
 Chaves de posição de válvula SIM
 Certificação CE/ATEX (IECEx sob solicitação)


 MODELO Capacidade (m3/h) Capacidade (kg/h) Eletrólisador (MW)
 H2-PURE 15
 52,5 4,3 0,25
 H2-PURE 30 105 8,7 0,5
 H2-PURE 60 21017,4 1
 H2-PURE 180
 630 52,3 3
 H2-PURE 300 1.050 86,8 5
 H2-PURE 600 2.100173,7 10
 H2-PURE 1200 4.200347,3 20
 H2-PURE 2500 8.400694,7 40
 H2-PURE 3600 12.6001042,0 60
 H2-PURE 5000 16.8001389,4 80
 H2-PURE 6500 21.0001736,7 100

Aplicações

• Indústria química | Produção de amônia e outros fertilizantes (50% do consumo global)
• Indústria petroquímica | Remoção de enxofre | Produção de gasolina e diesel (hidrocracking) | Produção de metanol (síntese de aminas e alcanos por hidrogenação)
• Indústria alimentícia | Produção de margarina e manteiga (hidrogenação de gorduras)
• Soldagem | Soldagem de hidrogênio atômico (também chamada de plasma)
• Produção de vidro | Como antioxidante ou gás de proteção quando combinado com nitrogênio
• Indústria eletrônica | Produção de semicondutores, LEDs, displays, etc.
• Aeroespacial | Motores de foguete (em forma líquida)
• Residencial | Iluminação, aquecimento
• Estações de abastecimento de hidrogênio (HRS) para “Mobilidade Verde” | Veículos elétricos a célula de combustível (FCEVs)

Dados necessários para cotação

• Pressão de entrada
• Vazão de entrada
• Temperatura de entrada
• Teor de água de entrada
• Ponto de orvalho à pressão requerido (PDP)
• Nível de O2 de entrada
• Nível de O2 requerido de saída
• Disponibilidade de gás seco externo para regeneração/resfriamento (se sim, temperatura e PDP)
• Disponibilidade de água para regeneração/resfriamento (se sim, temperatura da água)

Reference - H2 PURE feito sob medida


Como funciona o purificador de H2?

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