Catalisador de paládio HONGBO, peneira molecular ativadora, dessecante de peneira molecular para usina geradora de hidrogênio

O catalisador de paládio personalizado para produção de hidrogênio, fabricado pela Hongbo, pertence ao tipo de catalisador com suporte de Pd-Al₂O₃. Ele utiliza alumina ativada de alta pureza (Al₂O₃) como suporte, depositando uniformemente o metal precioso paládio (Pd) em sua superfície. O catalisador é produzido por meio de processos especiais de moldagem e calcinação, apresentando excelente atividade catalítica e estabilidade estrutural. Sua principal função é remover impurezas de oxigênio do hidrogênio, além de realizar a hidrogenação e o tratamento de desoxidação de gases inertes como nitrogênio, argônio e amônia, garantindo a pureza do hidrogênio produzido e atendendo aos rigorosos requisitos dos processos de produção subsequentes. Seu princípio de reação fundamental é a hidrogenação catalítica e a reação de desoxidação: quando o gás de alimentação contendo impurezas de oxigênio passa pelo leito catalítico a uma velocidade constante, sob a ação catalítica do catalisador, as impurezas de oxigênio no gás combinam-se com o hidrogênio para formar água inofensiva (equação da reação: 2H₂ + O₂ → 2H₂O), e a água pode ser completamente removida através do processo subsequente de desidratação, atingindo assim o objetivo de desoxidação profunda. Comparado com desoxidantes comuns, este desoxidante com catalisador de paládio apresenta três vantagens significativas: alta atividade catalítica, que permite iniciar a reação a uma temperatura mais baixa e manter uma eficiência de desoxidação estável; excelentes propriedades físicas, sem pulverização ou aglomeração durante o uso, alta resistência mecânica, que pode evitar eficazmente o bloqueio do leito causado por danos às partículas do catalisador; longa vida útil, que permite operar de forma estável por um longo período, reduzindo significativamente os custos de substituição e as perdas por paralisação.

O desempenho técnico e os parâmetros do catalisador de paládio tipo Pd-Al₂O₃ da Hongbo foram rigorosamente testados e otimizados para se adaptarem a diversos cenários de processos de produção de hidrogênio. Os parâmetros específicos são os seguintes:

Relação altura/diâmetro do reator catalítico: ≥3:1. Essa relação é otimizada por meio de cálculos hidrodinâmicos, o que garante que o gás de alimentação passe uniformemente pelo leito catalítico, evitando canalização e fluxo desviado, prolongando o tempo de contato entre o gás e o catalisador, maximizando o efeito catalítico e assegurando a estabilidade do efeito de desoxidação.

Temperatura de serviço: A reação catalítica pode ser iniciada à temperatura ambiente sem pré-aquecimento em altas temperaturas, o que reduz consideravelmente o consumo de energia; se aquecida adequadamente (recomenda-se aquecer a 50-100 °C), a atividade catalítica pode ser ainda mais aprimorada, a taxa de reação pode ser acelerada, a profundidade de desoxidação pode ser melhorada e pode se adaptar aos requisitos de uso de diferentes condições de trabalho.

Velocidade espacial: 2000~8000 h⁻¹. A velocidade espacial possui uma ampla faixa de adaptação e pode ser ajustada de forma flexível de acordo com as condições reais de trabalho, como a capacidade de tratamento do gás de alimentação e o teor de oxigênio. Dentro dessa faixa de velocidade espacial, o catalisador pode manter um desempenho de desoxidação estável, atendendo não apenas às necessidades de produção contínua em larga escala, mas também se adaptando a cenários de produção de hidrogênio em pequenos lotes e de alta precisão.

Tamanho das partículas: Estão disponíveis duas especificações, nomeadamente ∮3～5mm e ∮4～6mm. As partículas são esféricas, com superfície lisa e boa fluidez, sendo fáceis de carregar e substituir; o design adequado do tamanho das partículas permite equilibrar a resistência do leito e a área de contacto, evitando não só o aumento do consumo de energia causado pela resistência excessiva do leito, como também garantindo o contacto total entre o gás e o catalisador.

Densidade aparente: 0,75 ± 0,1 kg/L. A densidade aparente é uniforme, e um leito denso e uniforme pode ser formado durante o carregamento, evitando espaços vazios, garantindo a eficiência do contato entre o gás de alimentação e o catalisador e facilitando o cálculo da capacidade de carregamento para adaptação a reatores catalíticos de diferentes volumes.

Teor de oxigênio do gás de alimentação: ≤3%. O sistema permite o tratamento de gases de alimentação com alto teor de oxigênio sem a necessidade de desoxidação prévia, o que simplifica consideravelmente o processo produtivo e reduz o investimento inicial em equipamentos. Caso o teor de oxigênio do gás de alimentação exceda 3%, o efeito de desoxidação pode ser garantido para atender aos padrões, ajustando-se a velocidade do ar ou o aquecimento.

Profundidade de desoxidação: ≤0,5×10⁻⁶V/V (ou seja, ≤0,5 ppm). A precisão da desoxidação é alta, o que permite reduzir as impurezas de oxigênio no hidrogênio a um nível extremamente baixo, atendendo às necessidades de áreas como eletrônica e pesquisa científica, que exigem alta pureza do hidrogênio, e garantindo a qualidade do produto final e a segurança da produção.

Vida útil: ≥3 anos. Em condições normais de operação (gás de alimentação limpo e parâmetros operacionais adequados), o catalisador pode operar de forma contínua e estável por mais de 3 anos. Comparado com catalisadores de paládio comuns, a vida útil é estendida em mais de 30%, o que reduz significativamente a frequência de substituição e o custo de manutenção, além de minimizar o impacto da paralisação na produção.

O catalisador de paládio do tipo Pd-Al₂O₃, fabricado sob medida pela Hongbo, tem como função principal a hidrogenação e a desoxidação. De acordo com diferentes cenários de aplicação, ele se divide principalmente em duas funções, com um processo de operação simples e conveniente, adaptando-se a diferentes requisitos de processo:

(1) Utilizado para desoxidação em hidrogênio

Este catalisador é especialmente adequado para o tratamento de desoxidação profunda de produtos de hidrogênio em processos de produção de hidrogênio, podendo ser usado diretamente para remover impurezas de oxigênio do hidrogênio e garantir sua pureza. Seu mecanismo de desoxidação é do tipo conversão catalítica, que não necessita de adsorção química ou outros métodos, convertendo completamente o oxigênio em água, sem gerar impurezas secundárias. Comparado aos catalisadores tradicionais, a principal vantagem deste catalisador é a dispensa de um tratamento de ativação complexo para o primeiro uso, o que simplifica o processo de inicialização: antes do uso, basta substituir completamente o ar no leito do reator catalítico por nitrogênio seco (N₂) para evitar a mistura de oxigênio e hidrogênio no leito, formando gases explosivos. Após a substituição, o gás de alimentação pode ser introduzido diretamente, e o catalisador inicia rapidamente a reação catalítica para realizar a desoxidação contínua.

(2) Utilizado para hidrogenação e desoxidação de outros gases inertes

Além da desoxidação em hidrogênio, este catalisador também pode ser amplamente utilizado para a hidrogenação e desoxidação de gases inertes como nitrogênio, argônio e amônia, sendo adequado para cenários de produção que requerem gases inertes de alta pureza. O processo de operação específico é o seguinte: primeiro, o catalisador é distribuído uniformemente no reator catalítico, garantindo que o leito esteja plano e sem espaços vazios; em seguida, o ar no leito é completamente substituído por nitrogênio seco para evitar que o oxigênio e a umidade do ar afetem a atividade do catalisador; após a substituição, em condições de temperatura ambiente, hidrogênio puro é introduzido a uma velocidade espacial de 100 a 300 h⁻¹ por cerca de 1 a 2 horas, iniciando a atividade catalítica do catalisador por meio do hidrogênio e completando a ativação inicial; após a ativação, o gás inerte contendo impurezas de oxigênio pode ser introduzido, e a proporção de hidrogênio para oxigênio (H₂:O₂ > 2:1) pode ser controlada para garantir que o oxigênio seja completamente convertido, realizando a desoxidação profunda dos gases inertes e atendendo aos requisitos dos processos de produção subsequentes.

O catalisador de paládio tipo Pd-Al₂O₃ da Hongbo (tipo HM-1) tem sido amplamente utilizado em diversos setores industriais devido ao seu excelente desempenho de desoxidação, processo de operação simples e longa vida útil, abrangendo áreas essenciais como metalurgia, indústria química, pesquisa científica e eletrônica, com amplas perspectivas de aplicação. Na indústria metalúrgica, é utilizado principalmente no tratamento de desoxidação da atmosfera protetora de hidrogênio, garantindo que os materiais metálicos não sejam oxidados durante o processo metalúrgico e melhorando a qualidade do produto; na indústria química, é adequado para processos de produção química de hidrogênio, como a síntese de amônia e metanol, removendo impurezas de oxigênio do hidrogênio, evitando que impurezas afetem a eficiência da reação química e a pureza do produto, podendo também ser utilizado na produção química protegida por gases inertes para alcançar uma purificação profunda do gás; na área de pesquisa científica, é utilizado em cenários experimentais, como a produção de hidrogênio em laboratório e a purificação de gases, fornecendo hidrogênio de alta pureza e gases inertes para experimentos de pesquisa científica e garantindo a precisão dos dados experimentais; Na indústria eletrônica, é utilizado para a purificação de gases no processo de produção de componentes eletrônicos. Hidrogênio de alta pureza e gases inertes podem evitar a oxidação dos componentes eletrônicos e melhorar a estabilidade e a vida útil dos produtos. Com a crescente exigência por pureza de gases em diversos setores, os cenários de aplicação desse catalisador serão ainda mais ampliados, contribuindo para o desenvolvimento de alta qualidade em mais indústrias.

Para garantir o desempenho estável do catalisador de paládio e evitar umidade, contaminação ou danos durante o transporte e armazenamento, são adotados métodos profissionais de embalagem e armazenamento: o catalisador é embalado hermeticamente em sacos plásticos de dupla camada, sendo a camada interna um saco de PE à prova de vazamentos e impermeável, e a camada externa um saco de náilon resistente ao desgaste e à umidade, que isola eficazmente o ar, a umidade e as impurezas; o catalisador embalado hermeticamente é colocado em tambores de papelão reforçado ou tambores de ferro, a boca do tambor é selada com uma tampa de vedação, o corpo do tambor é marcado com o nome do produto, especificação, data de produção, prazo de validade e outras informações, e materiais de enchimento à prova de choque e amortecimento são utilizados para evitar colisões e danos às partículas do catalisador durante o transporte. Durante o armazenamento, o catalisador bem embalado deve ser colocado em um armazém seco, ventilado e fresco, longe de fontes de água, fontes de ignição e substâncias corrosivas, para evitar a atenuação da atividade do catalisador causada por ambientes úmidos e de alta temperatura; ao mesmo tempo, a compressão e a colisão dos tambores de embalagem são proibidas para evitar a pulverização das partículas do catalisador; O catalisador não aberto pode ter uma vida útil de 12 meses sob as condições de armazenamento especificadas e deve ser usado o mais rápido possível após a abertura para evitar que a exposição prolongada ao ar afete o desempenho.