Приведены основные способы извлечения водорода из водородсодержащих газов. Показаны преимущества концентрирования водорода при помощи мембранных установок. Предложены решения по автоматизации установки
водородосодержащий газ, мембранная установка, пермеатор, сепаратор, теплообменник, синтез САР
На протяжении многих лет совершенствовались технологии извлечения и концентрирования, позволяющие получать водород из различных источников сырья. Удалось создать оборудование, которое может извлекать водород из газовых смесей. Благодаря этому водород можно вернуть в производственный цикл, существенно уменьшив потери. Помимо этого, извлечение водорода из газовой смеси положительно сказывается на экологии окружающей среды. Получая водород из топливных, остаточных и сбросных газов, можно значительно повысить экономическую эффективность процессов производства.
В настоящее время существует два наиболее эффективных способа извлечения водорода из водородосодержащих газов (ВСГ): извлечение водорода с помощью адсорбционных установок и концентрирование водорода при помощи мембранных установок.
Выбор метода получения водорода зависит от состава сырья, необходимой чистоты водорода, а также от режима эксплуатации, производственной мощности и других факторов, связанных со спецификой работы конкретного предприятия. Метод концентрирования водорода при помощи мембранных установок позволяет выделять водород из газовых потоков с минимальными потерями, поэтому было принято решение исследовать именно его.
Перед использованием мембранного способа концентрирования водорода необходимо произвести синтез системы автоматического регулирования (САР), который включает в себя исследование установки, установление управляющих воздействий, контролируемых и неконтролируемых возмущений, а также управляемых переменных. Результатом синтеза САР является предложение решения по автоматизации аппаратов.
Рисунок 1 – Установка извлечения водорода из ВСГ
Неочищенный водородосодержащий газ (Gн) подается в сепаратор для тонкой очистки, с целью разделения на очищенный ВСГ (Gг) и технологический конденсат (Gк). Технологический конденсат выводится из низа сепаратора и покидает объект. Очищенный ВСГ (Gг) поступает в подогреватель (теплообменник) и нагревается водяным паром до температуры 
с помощью теплоносителя (Gп). С целью поддержания (
). Показателем эффективности является . Подогретый и отфильтрованный ВСГ (Gгпо) поступает в пермеаторы, содержащие тысячи полых мембранных волокон. ВСГ проходит внутри волокон, при этом остаточные газы (Gост) проникают через стенку мембраны, и из противоположного конца волокна выходит чистый водород (пермеат) (Gпер) под давлением.
Основным качественным показателем процесса является объёмная степень извлечения водорода 
, которая характеризует количество целевого продукта (водорода технического) полученного из принятого на установку сырья (ВСГ), и определяется формулой:
(1)
где 
и 
– расход ВСГ и водорода технического соответственно, м3/ч;
и 
– содержание водорода в водороде техническом и в ВСГ соответственно, % об.
1. Чистофорова Н.В., Ушенин З.С. Синтез систем автоматического регулирования для установки извлечения водорода из водородсодержащих газов // Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета. 2020. Т. 1. № 1. – С. 47-56.
