1. 극저온 분리
* 작동 방식 : 공기는 수소 및 기타 가스가 유동화되는 매우 저온 (-200 ° C 이하)으로 냉각됩니다. 액화 성분은 끓는점에 따라 분리됩니다. 수소는 끓는점이 가장 낮으므로 최초의 기화 및 수집됩니다.
* 프로 : 고순도 수소를 생산할 수 있습니다.
* 단점 : 에너지 집약적이고 복잡한 장비, 비싸다.
2. 압력 스윙 흡착 (PSA)
* 작동 방식 : 공기는 질소, 산소 및 기타 가스를 선택적으로 결합하여 수소가 통과 할 수있는 흡착제 재료 (예전)의 층을 통과합니다. 이어서, 흡착제 층을 압력을 줄임으로써 재생되어 흡착 된 가스를 방출한다. 이 과정은 지속적인 수소 생산을 보장하기 위해 2 층 사이에 순환됩니다.
* 프로 : 소규모 생산에 비교적 간단하고 효율적입니다.
* 단점 : 낮은 순도 수소 (일반적으로 99.9%), 매우 낮은 수소 농도에는 적합하지 않습니다.
3. 막 분리
* 작동 방식 : 공기는 수소 만 통과 할 수있는 막을 통과합니다. 막은 전형적으로 수소 분자에 선택적으로 침투하는 물질로 만들어진다.
* 프로 : 극저온 방법보다 에너지 집약이 적고 상대적으로 작습니다.
* 단점 : 제한된 수소 순도, 낮은 수소 농도에는 그다지 효과적이지 않습니다.
4. 화학 흡수
* 작동 방식 : 공기는 우선적으로 수소를 흡수하여 안정적인 화합물을 형성하는 화학 물질과 반응한다. 이어서, 가열 또는 화학적 처리에 의해 수소는 화합물로부터 방출 될 수있다.
* 프로 : 잠재적으로 고순도 수소는 낮은 수소 농도에 사용될 수 있습니다.
* 단점 : 특수 화학 물질, 복잡한 공정, 잠재적 환경 문제가 필요합니다.
5. 전기 분해
* 작동 방식 : 이것은 수소를 공기와 직접 분리하는 것이 아니라 물에서 수소를 생성합니다. 전류는 물을 통과하여 수소와 산소로 분할됩니다.
* 프로 : 재생 가능한 에너지 원, 고순도 수소.
* 단점 : 에너지 집약적 인 전기에 대한 접근이 필요합니다.
올바른 방법 선택 :
공기에서 수소를 분리하는 가장 좋은 방법은 다양한 요인에 따라 다릅니다.
* 원하는 순도 : 극저온 방법은 가장 높은 순도를 제공하는 반면, PSA 및 막 방법은 덜 순수합니다.
* 생산 규모 : PSA는 작은 규모에 적합하지만 극저온 방법은 대규모 생산에 더 효율적입니다.
* 수소 농도 : 극저온 및 화학적 흡수는 낮은 수소 농도에 대해 더 우수한 반면, PSA 및 막 분리는 더 높은 농도에 더 적합합니다.
* 비용 : 극저온 방법은 가장 비싸고 PSA 및 막 분리는 더 비용 효율적입니다.
추가 메모 :
* 공기에서 수소를 분리하는 것은 공기 중의 수소 농도가 낮기 때문에 어려운 과정입니다.
*보다 효율적이고 비용 효율적인 방법의 개발이 진행 중입니다.
* 분리 방법 선택은 응용 프로그램의 특정 요구 사항을 기반으로해야합니다.
