1. Considere la demanda de flujo de hidrógeno.
Escenarios de aplicación de gran caudal: si el escenario de uso del hidrógeno es el transporte de hidrógeno a gran escala o la producción química que requiere una gran cantidad de hidrógeno para participar en la reacción, como la unidad de hidrocraqueo de una gran refinería, un compresor centrífugo de hidrógeno es una opción más elección apropiada Gracias al gran caudal de los compresores centrífugos, se pueden procesar eficientemente grandes cantidades de hidrógeno. Por ejemplo, en una unidad de hidrocraqueo que produce miles de toneladas de petróleo por día, es necesario transportar decenas de miles de metros cúbicos de hidrógeno cada hora, y los compresores centrífugos pueden satisfacer una demanda de flujo tan grande.
Escenarios de aplicación de flujo pequeño: para dispositivos experimentales pequeños, estaciones de hidrógeno o estaciones de servicio de vehículos de celdas de combustible con caudales pequeños, son más adecuados los compresores alternativos o los compresores de diafragma. Por ejemplo, en una estación de reabastecimiento de combustible para vehículos de pila de combustible, cuando se reabastece un solo vehículo, el caudal de hidrógeno es pequeño. El compresor de diafragma puede funcionar de manera estable a un caudal bajo para garantizar la pureza del hidrógeno y evitar la contaminación de la pila de combustible.
2. Preste atención al rango de presión requerido
Rango de presión baja a media (generalmente menos de 10 MPa): Los compresores de adsorción, los compresores impulsados por líquido, etc. tienen ciertas ventajas en el rango de presión baja a media. Por ejemplo, en algunos sistemas de almacenamiento de hidrógeno o pequeños dispositivos de recuperación de hidrógeno que no requieren alta presión, el compresor de adsorción puede aprovechar su estructura simple y bajo costo operativo para comprimir el hidrógeno a un rango de presión más bajo para su almacenamiento o circulación.
Rango de presión media y alta (10-100 MPa): cuando es necesario comprimir hidrógeno a presión media y alta para almacenamiento a alta presión o transporte a larga distancia, se pueden utilizar compresores alternativos, compresores de diafragma y compresores de líquido iónico. Por ejemplo, en una estación de reabastecimiento de hidrógeno que comprime el hidrógeno a alrededor de 70 MPa para llenar los tanques de hidrógeno a bordo, un compresor de diafragma puede lograr una relación de compresión mayor, impulsar el hidrógeno desde una presión más baja a una presión más alta y garantizar la pureza del hidrógeno. .
Rango de presión ultra alta (superior a 100 MPa): para algunas aplicaciones de investigación especiales u ocasiones donde se requiere almacenamiento de hidrógeno a presión extremadamente alta, los compresores de hidruro metálico o los compresores de hidrógeno electroquímicos pueden ser más adecuados. Los compresores de hidruro metálico pueden producir hidrógeno a presión ultra alta a través de las reacciones de absorción y desorción de hidrógeno de hidruros metálicos, y tienen aplicaciones potenciales en algunos experimentos de investigación de almacenamiento de hidrógeno a presión ultra alta.
3. Considere los requisitos de pureza del hidrógeno.
Escenarios con requisitos de alta pureza: En el campo de las aplicaciones de pilas de combustible, se requiere que la pureza del hidrógeno sea extremadamente alta porque las impurezas pueden envenenar los electrodos de la pila de combustible. El compresor de diafragma es una buena opción, que puede aislar completamente el hidrógeno de las impurezas como el aceite lubricante a través de la membrana para garantizar la pureza del hidrógeno. Por ejemplo, en el sistema de suministro de hidrógeno de las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), los compresores de diafragma pueden proporcionar hidrógeno puro y extender la vida útil de la celda de combustible.
Escenarios con requisitos de pureza relativamente bajos: Si se utiliza hidrógeno para algunas reacciones de síntesis química que no son muy sensibles a la pureza, como algunos procesos de procesamiento en bruto que utilizan hidrógeno como agente reductor, compresores alternativos o compresores centrífugos. Estos compresores cumplen con los requisitos de flujo y presión al tiempo que eliminan la mayoría de las impurezas a través de dispositivos de purificación de gas iniciales para cumplir con los requisitos de la producción química.
4. Combine los factores de costo y operación y mantenimiento
Costo:
Coste de inversión inicial: En general, los compresores centrífugos y los compresores de líquido iónico tienen unos costes de inversión inicial elevados debido a su alto contenido técnico y a sus complejos equipos. El compresor alternativo y el compresor de adsorción tienen estructuras relativamente simples y bajos costos de inversión inicial. Por ejemplo, en un pequeño dispositivo experimental de hidrógeno con un presupuesto limitado, la elección de un compresor alternativo puede reducir los costos de adquisición del equipo.
Costos de operación: Los compresores accionados por líquido pueden ser más costosos de operar porque pueden requerir más consumibles, como fluido hidráulico. Los compresores de adsorción son relativamente económicos de operar porque no tienen partes móviles mecánicas complejas y consumen menos energía. En los sistemas de compresión de hidrógeno a largo plazo, los costos operativos son un factor clave a considerar. Por ejemplo, en los sistemas de almacenamiento de energía de hidrógeno, la elección de un compresor de adsorción puede reducir los costos operativos a largo plazo.
Mantenimiento:
Piezas de desgaste y dificultad de mantenimiento: Los compresores alternativos tienen piezas de desgaste, como anillos de pistón, que deben reemplazarse periódicamente, y el mantenimiento requiere ciertas habilidades y herramientas. Si los componentes clave de un compresor centrífugo, como el impulsor, están dañados, es difícil y costoso repararlos. Por el contrario, los compresores de adsorción no tienen piezas de desgaste complejas y son relativamente fáciles de mantener. Por ejemplo, en algunos escenarios de aplicaciones de hidrogenación remota donde la tecnología de mantenimiento del equipo no es exigente, la elección de un compresor de adsorción puede reducir la dificultad del mantenimiento.
Ciclo de mantenimiento: El diafragma de un compresor de diafragma tiene una cierta vida útil y necesita ser inspeccionado y reemplazado regularmente, por lo que el ciclo de mantenimiento es relativamente corto. Si las propiedades del material del compresor de hidruro metálico son estables, el ciclo de mantenimiento puede ser más largo porque no hay problemas de desgaste frecuente de piezas mecánicas móviles complejas. Al seleccionar un compresor, es necesario considerar el impacto del ciclo de mantenimiento en la producción o la aplicación en función de las condiciones reales.
