H2-DRY e H2-PURE: soluzioni per l'essiccazione e la purificazione
La purificazione dell'idrogeno è fondamentale per ottenere la qualità del gas richiesta, proteggere le apparecchiature e garantire prestazioni affidabili dei processi a valle.
La produzione di idrogeno è possibile tramite elettrolisi o altri metodi (ad esempio, il reforming a vapore o la gassificazione della biomassa). Tuttavia, il processo genera un gas ricco di idrogeno che contiene umidità e ossigeno residuo.
La purificazione dell'idrogeno è fondamentale per garantirne la sicurezza, l'efficienza e l'idoneità a varie applicazioni industriali ed energetiche, in particolare per le celle a combustibile.
In OMEGA AIR abbiamo sviluppato H2-DRY e H2-PURE, sistemi completamente automatizzati progettati per l'essiccazione e la purificazione continua dell'idrogeno. Progettati per garantire prestazioni costanti, rimuovono efficacemente l'ossigeno assicurando al contempo una fornitura affidabile di idrogeno compresso ad alta purezza.
Baptiste Calvet, Area Sales Manager presso OMEGA AIR, spiega:
“Anno dopo anno abbiamo perfezionato il progetto dell'essiccatore, aggiunto nuove funzionalità (DeOxo, strumentazione, ecc.), proposto diverse configurazioni (SKID, container) e, soprattutto, migliorato la tecnologia, tanto che oggi produciamo oltre 50 unità all'anno, con la massima efficienza possibile (0% di perdita di H2) e livelli di purezza pari a 1 ppm di O2 e H2O, se necessario.”
L'evoluzione di H2-DRY: dal design alla tecnologia, fino all'assemblaggio
Lo sviluppo delle tecnologie a idrogeno richiede non solo la produzione di idrogeno, ma soprattutto la garanzia di un adeguato livello di purezza e della stabilità del processo.
Abbiamo sviluppato un essiccatore e depuratore di idrogeno in grado di purificare l'idrogeno fino a una purezza superiore al 99,999%, rendendolo così idoneo per applicazioni sensibili come le celle a combustibile, in conformità alla norma ISO 14687:2019.
In OMEGA AIR abbiamo progettato e realizzato tre soluzioni per l'essiccazione con idrogeno:
H2-DRY I sistemi H2-DRY garantiscono la rimozione continua del vapore acqueo dall'idrogeno compresso, controllando con precisione il punto di rugiada in pressione e proteggendo i processi a valle.
H2-PURE Le unità H2-PURE garantiscono una purificazione avanzata eliminando il vapore acqueo, l'ossigeno e le particelle solide, soddisfacendo così i rigorosi requisiti di tutte le applicazioni a idrogeno, comprese le celle a combustibile, in conformità alla norma ISO 14687:2019.
H2 BOX L’H2 BOX è una stazione di rifornimento di idrogeno completamente integrata, che combina la tecnologia di purificazione in una soluzione compatta e containerizzata. Progettata per l'uso all'aperto, è resistente alle intemperie, altamente mobile e consente una rapida implementazione delle infrastrutture per l'idrogeno.
Il sistema è progettato per garantire la massima efficienza e stabilità di processo. Funziona senza alcuna perdita di idrogeno, mantenendo prestazioni costanti indipendentemente dalle variazioni del carico in ingresso (0–100%). Il funzionamento completamente automatizzato assicura prestazioni continue e affidabili senza l'intervento dell'operatore, anche in condizioni di processo dinamiche.
Come funzionano H2-DRY e H2-PURE
Il funzionamento degli essiccatori si basa sul processo di adsorbimento, in cui le molecole aderiscono alla superficie di un adsorbente altamente poroso (essiccante) grazie a forze elettrostatiche e molecolari.
L'essiccazione del gas avviene sotto pressione all'interno di due colonne pressurizzate riempite di materiale adsorbente (allumina attivata), che vengono utilizzate in modo alternato durante le tre fasi principali del processo (adsorbimento, riscaldamento, raffreddamento), seguite dal cambio di colonna una volta raggiunta la saturazione dell'adsorbente.
Il processo di purificazione dell'idrogeno utilizza una reazione DEOXO per rimuovere l'ossigeno dal flusso gassoso. Questa reazione catalizza la combinazione di idrogeno e ossigeno per formare acqua, che viene poi condensata sullo scambiatore di calore. L'unità DeOxo riduce il contenuto di ossigeno a <5 ppm, o addirittura a 1 ppm se necessario.
Adsorbimento/Essiccazione
In questa fase, il gas sotto pressione viene essiccato mentre scorre attraverso uno dei serbatoi a pressione. Mentre una colonna è in fase di adsorbimento, l'altra colonna è in fase di rigenerazione. L'essiccazione su una colonna dura fino a 6 ore operative in condizioni nominali.
Rigenerazione
Durante la fase di rigenerazione, tutta l'acqua assorbita dall'adsorbente durante la fase di adsorbimento viene rimossa dal dispositivo. Una volta completata la fase di rigenerazione, l'adsorbente è completamente rigenerato e pronto per la fase di adsorbimento successiva.
La rigenerazione inizia con il riscaldamento. La colonna in fase di rigenerazione viene inserita in un sistema di rimozione dell'acqua a ricircolo in circuito chiuso, dall'alto verso il basso della colonna. La durata della rigenerazione può arrivare fino a 4 ore.
Grazie ai suoi sistemi avanzati di purificazione ed essiccazione dell'idrogeno, OMEGA AIR contribuisce attivamente allo sviluppo delle infrastrutture di approvvigionamento dell'idrogeno e sostiene progetti che favoriscono la decarbonizzazione nei settori dell'industria, della mobilità e dell'energia. Grazie alla nostra competenza, alla nostra esperienza e a un approccio globale, aiutiamo i nostri partner a trasformare il potenziale dell'idrogeno in soluzioni concrete e realizzabili.
Specifiche tecniche degli essiccatori H2 DRY
Gli essiccatori e i depuratori di idrogeno OMEGA AIR utilizzano la tecnologia di adsorbimento a variazione di temperatura (TSA).
La tecnologia TSA è un metodo di purificazione dell'idrogeno che sfrutta le caratteristiche di adsorbimento delle molecole gassose su adsorbenti solidi, dipendenti dalla temperatura. Durante la fase di essiccazione, una miscela gassosa contenente idrogeno viene fatta passare attraverso un letto fisso di materiale adsorbente, tipicamente allumina attivata, gel di silice o setacci molecolari, a bassa temperatura.
Gli essiccatori per idrogeno compresso vengono solitamente realizzati su misura per soddisfare i requisiti specifici di ogni progetto. A condizione che il livello di ossigeno (o di qualsiasi altro componente reattivo) nella miscela gassosa sia ridotto al minimo, sono disponibili diverse versioni a seconda della pressione di esercizio, della temperatura e del punto di rugiada in pressione richiesto.
La rigenerazione avviene tramite calore. A seconda della disponibilità e del tipo di fluidi utilizzati per la rigenerazione e il raffreddamento, i componenti dell'essiccatore sono progettati per garantire una perdita di gas minima (massimo 1–2% quando è disponibile gas secco esterno per la rigenerazione/il raffreddamento).
Pressione di esercizio
Fino a 37 (45) bar
Temperatura in ingresso
Fino a +80 °C
Temperatura ambiente
Da 1,5 °C a 50 °C (verificare anche le condizioni di aspirazione del ventilatore)
Punto di rugiada in pressione
-40 °C (PDP inferiore su richiesta)
Tensione, frequenza
400 V, 50 Hz
Classe di protezione (controllore)
IP 65
Comunicazione
Modbus TCP/IP, Profinet TCP/IP (altri su richiesta)
Certificazione
CE/ATEX (IECEx su richiesta)
L'essiccatore HP-DRY è progettato per essere facilmente integrato in un sistema di elettrolisi dell'idrogeno. La versione «HP» consuma fino al 2% di idrogeno per la rigenerazione, mentre la versione «X» esegue la rigenerazione a circuito chiuso, il che significa che non vi è alcuno spreco di idrogeno durante il processo.
Conclusione
Nel corso degli anni, OMEGA AIR ha costantemente perfezionato i propri essiccatori ad idrogeno.
Il percorso delle unità di essiccazione e purificazione dell'idrogeno rispecchia quello dell'intera azienda: da un avvio coraggioso a prodotti di alta gamma, grazie a continui investimenti in ricerca e sviluppo e nella produzione.
La partnership con OMEGA AIR va oltre le semplici attrezzature: è una collaborazione volta a sviluppare soluzioni avanzate e sostenibili per l'idrogeno. Grazie a una comprovata esperienza, a una tecnologia innovativa e a un approccio orientato ai progetti, garantiamo un utilizzo sicuro ed efficiente dell'idrogeno, favorendo al contempo una più rapida diffusione delle infrastrutture a basse emissioni di carbonio di nuova generazione.
Richiesta
Omega Air d.o.o. Ljubljana
Cesta Dolomitskega odreda 10
1000 Ljubljana
Slovenia
Cesta Dolomitskega odreda 10
1000 Ljubljana
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- +386 (0)1 200 68 00
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