变压吸附技术的进展及其在工业上的应用
2024年变压吸附市场分析现状
2024年变压吸附市场分析现状简介本文旨在分析当前变压吸附市场的现状。
变压吸附技术在各个领域得到广泛应用,包括环保、能源、医疗等。
本文将从市场规模、主要应用领域、市场驱动力以及发展趋势等方面进行分析。
1. 市场规模变压吸附市场规模的快速增长可以归因于其在多个领域的应用。
根据市场研究公司的数据,变压吸附市场预计在未来五年内将以年均持续增长率超过10%的速度增长。
这主要受益于环境保护和能源效率的提高对变压吸附技术的需求增加。
2. 主要应用领域2.1 环保变压吸附在环保领域扮演着重要角色。
例如,变压吸附用于空气净化、水处理和废物处理中,通过去除有害物质和污染物质来改善环境质量。
这些应用中,变压吸附具有高效、可再生和成本效益高的特点。
2.2 能源变压吸附也广泛应用于能源领域。
例如,变压吸附用于天然气脱水、石油和煤气的分离,以及碳捕获和储存中的二氧化碳分离。
这些应用中,变压吸附能够提高能源利用效率,减少能源消耗和碳排放。
2.3 医疗在医疗领域,变压吸附被广泛用于药物分离、蛋白质纯化和病毒检测等。
其高效的分离性能和可控的吸附能力使其在医疗领域有着广阔的应用前景。
3. 市场驱动力3.1 环境保护需求全球环境问题的日益严重性推动了环境保护技术的发展和应用。
变压吸附作为一种环保技术,在处理废水、废气和固体废物方面具有良好的效果,满足了环保需求。
3.2 节能减排要求各国政府出台的节能减排政策对能源行业提出了更高的要求。
变压吸附技术在能源中的应用可以有效提高能源利用效率,降低碳排放,符合节能减排政策。
3.3 医疗技术进步医疗技术的发展需要高效的分离和纯化技术来满足日益增长的需求。
变压吸附作为一种高效分离技术,具备广泛的应用前景,并有望在医疗领域取得更大的突破。
4. 发展趋势4.1 技术创新随着科技的进步,变压吸附技术不断创新和改进。
新材料和新工艺的应用将进一步提高吸附能力和效率,推动市场发展。
4.2 市场拓展目前,变压吸附市场主要集中在发达国家。
变压吸附技术中径向流吸附器的应用与研究进展
吸 附 分 离 过 程 的 工 艺流 程 、 操 作 参 数 及优 化策 略有 待 深 入 研 究 。
关键词 : 变 压 吸附 径 向 流 吸 附 器 空 气 分 离 变 压吸 附( P r e s s u r e S w i n g A d s o r p t i o n , P S A) 分 离 技 术 经 过 五 十 多 年 的 发 展 . 已经 在 气 体 混 合 物 的分 离 与 纯 化 领 域 获 得 非 常 广 泛的应用 。 主 要包 括 : 气体干燥 、 溶 剂 蒸 汽 回收 、 空 气 分 离 制 氧 制 氮、 氢 气 回收 与 纯 化 、 二氧化碳的分离与纯化 、 甲烷 分 离 等 。随 着 该 技 术 的 推 广 应 用 .相 关 的基 础 理 论 与工 艺 也 取 得 了长 足 的 新 区配 套 2 * 3 5 0 0 0 N m3 / h空 分 和法 液 空 ( 伊 春) 3 5 0 0 0 N m3 / h空 分 工 程 中成 功 应 用 。2 0 1 2年 , 攀 钢 梅 塞 尔新 建 6号 4 0 0 0 0 N m3 / h空 分 中也 采 用 了 径 向 流 分子 筛 纯 化 器 。
随着 P S A 制 氧技 术 的 日臻 成 熟 ,在 氧 纯 度 小 于 9 5 %的应 用 场合 , 与深 冷 法 制 氧 形 成 了 激烈 的市 场竞 争 。为 了进 一 步 增加 规 发展 , 主要 表现 在 高 性 能 吸 附 剂 的 研 制 、 多组 分 气 体 吸 附平 衡 和 模 、 降低能耗 , 充分发挥 P S A技 术 的 优 势 , 采 用 立 式 径 向流 吸 附 动力学数据的不断充实 、 吸 附 床 气 体 分 离 数 学 模 型 的完 善 、 吸 附 器 是 一 种 好 的 选 择 。L i n d e公 司 的第 一 台采 用 径 向流 吸 附 器 的 真 系 统 的 优 化 设 计 与 控 制 等 方 面 。大 量 的 文献 报 道 、专 著 论 述 对 空 变 压 吸 附 ( V a c u u m P r e s s u r e S w i n g A d s o r p t i o n . V P S A) 制 氧 装 置
浅析变压吸附气体分离的技术及应用
中图分类号: T M S
文献标识码 : A
文章编号: 1672一3791(2007)05(b卜0005一01
1 变压吸附技术概述
(6) 投资小,操作费用低,维护简单,检 效果不理想。用PSA 分离提纯CO,其投资仅
变压吸附(Pr巴如ure s wing Adso 印tlon , 修时间少,开工率高。
有关二氧化碳的分离提纯工艺,主要可
业解决了原料气提纯问题,该技术已成功的 是PSA 发展最早、推广最多的一种工艺,最 分为四大类型: 溶剂吸收法、低温蒸馏法、膜
为国外引进的几套拨基合成装置相配套。PSA 早在化工行业应用,仅国内就有20 多套,冶 分离法和变压吸附法,这些方法也可组合应
提纯COZ技术可从廉价的工业废气制取食品 金行业应用也较多,如用PSA法从焦炉气中 用。溶剂吸收法适用于气体中c02含量较低的
(8) 装置可靠性高。变压吸附装置通常只 两类: 一类是采用化学吸附的CO专用铜系吸
现气体的分离或提纯。该技术于 19 62 年实现 有程序控制阀是运动部件,而目前国内外的 附剂的吸附工艺,混合气可在PSA 装置内一
工业规模的制氢。进人70 年代后,变压吸附 程序控制阀经过多年研究改进后,使用寿命 步实现CO和CO的分离,即所谓的一步法,该
高新 技 术
浅 析 变压 吸附气 体 分 离 的技术 及应 用
曾一征
《广州市维通工业气体技术有限公司 广东广州 5 1 1442 )
摘 要: 变压吸附气体分离技术是一种重要的气体分离技术,并广泛应用于工业领域。本文分析了变压吸附分离技术的特点,
介绍 了变压吸附技术的应用现状。
关键词: 变压吸附 气体分离 应用
是中小规模制氢,PSA 分离技术已占主要地 乎无 “三废”产生。
变压吸附制氧技术的发展和应用
变压吸附制氧技术的发展和应用摘要:简述了变压吸附技术应用于空分制氧领域的技术优势;基于这些优势,吸附空分技术广泛应用于多个行业;随后综述了吸附制氧领域的关键技术发展并作出展望。
关键词:变压吸附;制氧技术;大型化;噪音控制引言近年来变压吸附制氧技术持续发展,已广泛应用于钢铁冶炼、化工、炉窑、玻璃等多个行业中,满足不同产业对于氧气的需求,推动了国内工业制氧设备的技术变革。
一、分析变压吸附制氧技术的优势(一)运行成本低在制氧工艺中,电源能耗量占据总运行成本的90%以上,伴随变压吸附制氧技术的优化创新,纯氧电耗从原来的0.45kW·h/m3变为现在的0.30kW·h/m3,电能消耗量得到了大幅度降低。
相比于其他空分制氧技术,变压吸附制氧技术在成本方面具有明显的优势[1]。
(二)流程简洁、本质安全、易于操作变压吸附制氧技术的工艺流程较为简洁,罗茨鼓风机和罗茨真空泵作为基础的动力设施,操作方式比较为简单,便于开展维护工作[2]。
操作压力的范围在-0.5~0.5bar,不属于压力管道范畴;几乎常温操作,因此具有本质安全性。
开停机方便,开机30min以内即可产出符合标准的氧气;可实现无人值守。
(三)投资低、工期短变压吸附制氧设备主要由一体化罗茨设备、吸附设备、以及阀门切换体系等构成;设备种类、数量少,可以节约项目的一次性投资成本,且设备的占地面积比较低,还可以降低设备土建成本和建设用地的费用。
同时吸附制氧设备的加工制造周期比较短暂,重要设备的加工周期不会超出4个月,一般状况下6个月内就可达成产氧目标,大大降低了设备的建设时间。
(四)维护简单变压吸附制氧技术应用的设备比较少,包括鼓风机、真空泵和程控阀门等全,这些设备的备件便于更换,可以实现量化生产。
可以大幅度降低生产成本,对后续的工期进行严格管控,同时设备维修方法较为简单,售后便捷。
(五)便于调节负荷通过并联、变频、程序时序控制等技术手段,可以方便调节装置产量和纯度,把纯度调在70%~95%,通过对变压吸附制氧设备进行联合使用,可以对负荷进行有效调节。
变压吸附制氧技术的发展和应用
变压吸附制氧技术的发展和应用
变压吸附制氧技术基于分子筛的原理。
分子筛是一种多孔的固体物质,它可以吸附气体中的分子。
在变压吸附制氧技术中,分子筛通常使用沸石
作为吸附材料。
沸石具有许多微小的孔道,可以选择性地吸附氧气分子。
通过改变沸石的压力和温度条件,可以实现对氧气和其他气体的有效分离。
变压吸附制氧技术的应用非常广泛。
首先,它在医疗领域用于治疗呼
吸系统疾病。
许多患有呼吸困难的患者需要额外的氧气供应来维持正常的
生活。
通过变压吸附制氧技术,可以提供高纯度的氧气,以满足患者的需求。
此外,该技术还可用于手术室、急救车和其他医疗设施,以确保氧气
供给的稳定和可靠。
其次,变压吸附制氧技术在工业领域中也有许多应用。
例如,钢铁、
化工、玻璃等行业需要大量氧气来支持其生产过程。
通过变压吸附制氧技术,可以从空气中提取高纯度的氧气,用于这些工业生产过程。
与传统的
液氧供应相比,变压吸附制氧技术更加节能和可持续。
此外,变压吸附制氧技术还在环境保护领域中得到了广泛应用。
例如,氧气燃烧技术被广泛应用于处理有机废气。
通过将有机废气与高纯度氧气
混合燃烧,可以将有机物完全氧化为二氧化碳和水,减少对环境的污染。
综上所述,变压吸附制氧技术是一种通过分离空气中的氧气和其他气
体来提供高纯度氧气的成熟技术。
它已经有了很长的发展历史,并在医疗、工业和环境领域中得到广泛应用。
随着技术的不断发展和创新,相信变压
吸附制氧技术将在更多领域中发挥重要作用。
变压吸附原理在工业制氢中的应用
800~1000
合成丝光沸石 300~500
由于分子运动学说可知 ,当吸附剂与吸附介质相 接触时 ,在一定的运行条件下 ,单位时间内到达吸附 剂表面的分子数与离开吸附剂表面的分子数存在一
个动态的平衡关系 ,并且有一些分子还会浓聚或停留 在吸附剂表面上 ,此种现象就称为吸附 。
吸附过程是一个非常复杂的过程 ,一般可分为三
去 ,再次具有吸附能力 ,这样吸附剂可以不断地吸附 材料 ,具有很大的比表面积 。常用吸附剂的比表面积
与解吸 ,实现连续的工作过程 。
见表 1 。
表 1 常用吸附剂的比表面积 (米2/ 克)
吸附剂 细孔硅胶 活性氧化铝 活性炭 A 型分子筛 X、Y 型分子筛
比表面积 500~600 230~380 800~1050 750~800
题的解决方法是在变压吸附装置前设置预处理设备 ,
这种预处理设备多采用活性炭类的吸附剂把 CO G 中
C5 以上的烃类 、芳烃类等高沸点杂质预先去除 ,而吸
附剂的再生常采用升温运行法 。第二个问题的解决
方法则用催化脱氧法 ,即把变压器附出来的产品氢气
中的残氧通过触媒催化反应去除 ,其反应式如下 :
2 H2 + O2 →2 H2O + 242 ( kJ / mol)
对于吸附剂来说 ,脱附 (再生) 是另一个关键的过
程 ,它关系到吸附剂能否长期使用的大问题 ,工业上
一般采用变温运行 (亦称为温度效应) 和变压运行 (亦
称压力效应) 来作为再生的手段 ,实际运行中 ,往往利
用其中的一种效应 ,或两种效应联合使用达到脱附的
目的 。
图 1 用变压 (DWA) 或变温 ( TWA) 进行吸附剂再生
变压吸附基本原理(整理)
变压吸附技术一、概况:变压吸附(简称PSA)是一种新型的气体吸附分离技术,它有如下优点:(1)产品纯度高。
(2)一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济。
(3)设备简单,操作、维护简单。
(4)连续循环操作,可完全达到自动化。
因此,当这种新技术问世后,就受到各国工业界的关注,竞相开发和研究,发展迅速,并日益成熟。
1960年Skarstrom提出PSA专利,他以5A沸石分子筛作为吸附剂,用一个两床PSA装置,从空气中分离出富氧,该过程经过改进,于60年代投入了工业生产。
70年代,变压吸附技术的工业应用取得突破性的进展,主要应用在氧氮分离、空气干燥与净化以及氢气净化等。
其中,氧氮分离的技术进展是把新型的吸附碳分子筛与变压吸附结合起来,将空气中的O2和N2加以分离,从而获得氮气。
随着分子筛性能改进和质量提高,以及变压吸附工艺的不断改进,使产品纯度和回收率不断提高,这又促使变压吸附在经济上立足和工业化的实现。
二、基本原理:利用吸附剂对气体的吸附有选择性,即不同的气体(吸附质)在吸附剂上的吸附量有差异和一种特定的气体在吸附剂上的吸附量随压力的变化而变化的特性,实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。
变压吸附脱碳技术就是根据变压吸附的原理,在吸附剂选择吸附的条件下,加压吸附原料气中的CO2等杂质组分,而氢气、氮气、甲烷等不易吸附的组分则通过吸附床层由吸附器顶部排出,从而实现气体混合物的分离,而通过降低吸附床的压力是被吸附的CO2等组分脱附解吸,使吸附剂得到再生。
吸附器内的吸附剂对不同的组分的吸附是定量的,当吸附剂对有效组分的吸附达到一定量后,有效组分西欧哪个吸附剂上能有效的解吸,使吸附剂能重复使用时,吸附分离工艺才有实用的意义。
故每个吸附器在实际过程中必须经过吸附和再生阶段。
对每个吸附器而言,吸附过程是间歇的,必须采用多个吸附器循环操作,才能连续制取产品气。
多床变压吸附的意义在于:保证在任何时刻都有相同数量的吸附床处于吸附状态,使产品能连续稳定地输出:保证适当的均压次数,使产品有较高的回收率。
变压吸附
变压吸附1. 吸附发展过程和原理1-1. 吸附分离发展过程吸附现象的发现及应用已有悠久的历史,直到20世纪初才有具有工业应用价值的人造吸附剂——活性炭出现,用于糖的脱色。
在20世纪20年代的第一次世界大战中大量使用活性炭于防毒面具,推动了吸附的应用和研究。
1940年又开发出了硅胶,自从20世纪40~50年代合成沸石的开发成功,20世纪50年代后期至60年代中期变压吸附工艺的发明及其工业化,1960年代以煤为原料的活性炭的扩大利用,1970年代炭分子筛的发明以及不断发展的吸附理论对气体混合物的吸附行为,多元组分在吸附器中的动力学有更好更深刻的理解和解释,都对促进吸附技术的应用和发展起到了意义深远的影响。
从那时以来的几十年中,随着吸附剂物理性质一系列重要的进展,即非常高的比表面积和吸附容量、好的机械和热稳定性、耐酸、耐水蒸气和容易再生等,使得吸附从以前主要作为一种辅助性的操作,逐步发展成为化工、石油化工、冶金、电子、医药、环境保护及生物化工等领域中气体分离的重要单元操作。
吸附技术在这些领域中最初主要是用于提纯(微量杂质的脱除),1950年代以后,逐渐发展到用于大吸附量分离(bulk separations,或称主体分离),特别是能处理像精馏及吸收这种传统分离技术很难解决的问题,例如,在常温下脱除低沸点气体、或是被分离组分间的相对挥发度很小(1.25)以及可能形成共沸物时的分离。
吸附法的另一个无法比拟的优点是可以把混合物中某些组分含量降至10-6(φ)级甚至10-9(φ)级水平。
随着新的吸附工艺理论和各种新型高效吸附剂的研制成功,以及人们对提高产品纯度、保护环境和节约能源的要求日趋迫切,将进一步推动这一技术发展。
1-2. 吸附分离原理气体分子碰撞到固体表面失去一定的动能后,被滞留在固体表面上而得以富集和凝聚的现象被称为吸附。
吸附是由固体与气体分子间相互作用的力所引起,这些作用力可分为物理作用力和化学作用力,分别引起物理吸附合化学吸附。
变压吸附原理在工业制氢中的运用
h 的 专 关 煤 键 词 气 , . 羲 , ( H z ) <3 0 % , 具 体 讨 论P S A 原 理 在 半 焦 煤 气 制 氢 工 作 中 的 运用 ,目 的 是 分离 制 取 纯 度 较高 的H 2 。
: 半焦煤气 ; P S A; 制 氢装置 中图分 类号 : T Ql l 6 . 2 文献标 志码 : B
i n I n d u s t r i a l Hy d r o g e n Pr o d u c t i o n
Li u
Ab s t r a c t:PS A ( P S A )i s a n e w g a s a d s o r p t i o n a n d s e p a r a t i o n t e c h n o l o g y, wh i c h i s wi d e l y u s e d i n i nd u s t r i a l h y d r o g e n
p r o d u c t i o n . I n t h i s c a s e ,t h e a u ho t r s e l e c t e d t h e s o u r c e o f h y d r o g e n i s 1 3 0 O 0 0 Nm / h s e mi - c o k e g a s a n d i t s< 3 O %,s p e c i ic f a l l y d i s c u s s t h e p r i n c i p l e o f PS A i n s e mi — c o k e g a s h y ro d g e n p r o d u c t i o n wo r k ,t he p u r p o s e i s t o s e p a r a t e t h e p r e p a r a t i o n o f h i g h p u r i t y H2
运用变压吸附理论提高工业制氢效果的研究
运用变压吸附理论提高工业制氢效果的研究摘要:氢气的特殊性使得其被广泛的应用在各个领域,对国民经济特别是工业发展做出了巨大的贡献。
工业制氢方法比较多样,每种方法都有自己的优势,也存在一些不足,变压吸附理论在工业制氢之中的应用,在一定程度上提高了工业制氢的效果。
本文将在变压吸附理论和工艺发展的基础上,对工业制氢中应用变压吸附理论的优势进行简要探讨。
关键词:变压吸附理论工业制氢氢气质量一、引言氢气的密度极小,可以用来作为还原剂使用,在工业生产之中具有十分广泛的应用,与国民经济的各个领域都息息相关。
氢气的主要应用领域有国防、医疗、石化、轻工等,作为工业原料或者是还原剂发挥了重要的作用。
氢气的巨大需求使得工业制氢的任务十分艰巨,传统的工业制氢方法存在一定的缺陷,在工业制氢之中运用变压吸附理论,可以明显提高制氢效果,发展前景广阔。
二、变压吸附理论及技术的发展吸附技术的相关研究在我国已经发展了几十年之久,取得了一定的成就,并且在不断的更新改进之中。
变压吸附理论在工业领域的应用越来越广泛,在工业生产中的地位越来越明显。
我国最早开始的是吸附过程的基础研究,主要研究方向是吸附材料的表面性质与多相间物质传递之间的规律。
基础研究发现吸附材料的表面积有限,很难满足商业储氢的要求。
之后又对单层分散型分子筛吸附剂分离一氧化碳技术进行了研究,这项研究是具有自主知识产权的,在应用技术领域具有很大的突破。
变压吸附技术是在加压的情况下进行吸附,在减压的情况下则进行解吸,是一个连续吸附的过程。
变压吸附的工作原理是首先在压力下吸附,当压力处于最高的情况下,吸附床会通入需要进行分离的气体混合物,强吸附组被吸收,弱吸附组则通过吸附床之后从另一端流出。
然后是减压解吸,根据强弱吸附组分的性能选择不同的方法使吸附剂进行再生,通常采用的方法是将压力降到大气压之后,对其进行冲洗或者是置换。
三、工业制氢的常用方法1.天然气蒸汽转化方法天然气蒸汽转化方法是工业制氢的常用方法之一,主要是将天然气作为原料,利用天然气的转化获得富含氢气的混合气体。
变压吸附制氮技术及其应用
变压吸附制氮技术及其应用
1变压吸附制氮技术
变压吸附制氮技术是一项可以精确分离氮气的革命性技术,它可以将空气中的氮气通过吸附的方式分离出来,然后转化成液态产品。
这项技术具有经济性好、操作简单、分离效率高等优点,因此在如今全球氮气市场上受到了广泛关注。
2变压吸附制氮技术的基本原理
变压吸附制氮技术的基本原理主要是利用吸附剂的特性,通过变化压力来控制气体的流动。
在实际的操作过程中,空气被送入变压吸附制氮设备中,首先空气会通过过滤器和水分去除器进行深度净化,然后进入一个吸附罐,吸附罐内装有吸附剂,当调整压力时,气体中的氮气就会借助吸附剂被吸附;后续,利用蒸汽恢复器将吸附剂中的氮气挥发出来,最终经过冷凝分离出液态氮气,符合纯净度要求的液态氮气才能进入市场。
3变压吸附制氮技术的应用
变压吸附制氮技术的应用非常广泛,可以满足不同用户的不同制冷需求。
例如,可以将其应用于纤维膜冷冻保鲜、液氮冷冻运输、液氮技术制冷冷冻应用、液氮细胞制冷存储应用以及低温储罐和低温管等,具体来说,它可以用于冷冻蔬菜、肉类、水果、海鲜等食品保鲜、用于低温药品保存和储存、用于营养成分保存、用于医疗卫生等
微生物调研,以及用于艺术珍品、科研实验室设备等也有其特别的用途。
4结论
变压吸附法制氮技术在目前的空气分离技术工业中处于领先地位,具有经济性好、操作简单、分离效果显著的优势。
它的应用非常广泛,可以很好地满足不同场合的不同制冷需求。
变压吸附技术的应用及其发展简述
摘 要 文 章分析 了变压 吸 附技 术存 在 的 问题 , 并提 出解决措 施 。通 过 对 变压 吸 附技 术应 用现 状 的 总结 , 对该技 术 未来 的发展 方 向进 行预 测 与评 价 。指 出 变压吸 附技 术 能够 经 济 高效 地 实现 物 质 的 分 离 , 望 成 为分 有
ห้องสมุดไป่ตู้
1 3变 压 吸 附技 术 存 在 的 问题 与解 决 措 施 书 . ]
在 技术 方面 , 变压 吸 附主要存 在 两个 问题 : 其一 , 由于气 体 混 合物 中被 吸 附 分子 大 小 、 极性
加热 和冷 却 ; 一方 面是 P A 工艺 压 力 范 围广 , 般 另 S 一
为 0 1 2 5MP , 些 含 压 气 源 不 需 要 再 次 加 压 。 . ~ . a 一
1 变 压 吸 附技 术概 述 1 】P A 技 术 的基 本厚 理 . S
P A 技术 是在 吸 附剂选 择吸 附 的条件下 , 用 吸 S 利
方 面 , 套装 置 配 有计 算 机 专 家 诊 断 系 统 , 以实 现 整 可
故 障 的 自动 诊断 以及 吸附塔 的 自动 切换 , 而 使装 置 从 的可靠 性进 一步 提升 。 ◆ 吸 附剂 的使 用周期 长 一般 可 以使用 十 年 以上 , 且 稍加 新 的吸附 剂就 可以延 长使 用时 间 。 ◆ 环 境 效 益好 变压 吸附 装置 在 运 行过 程 中 , 会 不
小时 左 右 即 可 得 到 合 格 产 品 , 车 可 在 数 分 钟 内 停
完成。
P A) s 技术 常用 于气体 混合 物 的分 离 。它 由美 国联 合
碳化 物公 司于 2 0世纪 6 0年 代 首先 开 发成 功 。此 后 ,
变压吸附技术的进步及其在石化工业的应用(精)
变压吸附技术的进步及其在石化工业的应用李克兵!陈健古共伟(四川天一科技股份有限公司成都!"#$$%摘要变压吸附(&’(*’(+,-./012’34-2.,简称&+0技术是一种用于混合气体分离及净化的高新技术,自该技术工业化以来得到快速发展,已成为一种主要的气体分离净化技术,在工业气体分离领域得到广泛应用。
本文叙述了&+0技术的基本原理及特点,介绍了近年来&+0技术的进展情况,重点阐述了该技术应用于从炼油厂重整氢、催化干气、轻油转化气中提纯氢气的工艺方法及特点。
!变压吸附技术的发展变压吸附(&’(*’(+,-./012’34-2.,简称&+0是一种用于混合气体的分离及净化技术。
其基本原理是运用多孔性固体材料(吸附剂对混合气中各气体组分选择性吸附及各组分在吸附剂上的吸附容量随压力的变化而呈现差异的特性实现混合气体的分离或提纯。
四川天一科技股份有限公司(西南院于5#年代初在国内率先从事变压吸附技术的研究工作,自6#年代初该技术工业化以来,在吸附剂、工艺、控制、阀门等诸多方面做了大量的改进工作。
尤其进入7#年代中期,随着大型化变压吸附装置的不断推广,该技术得以迅猛发展,主要体现在以下几个方面:"8"吸附剂性能不断提高吸附剂性能的好坏,直接影响&+0装置的投资高低、消耗大小及操作稳定与否。
近年来,各研究单位和吸附剂生产厂家投入大量人力及财力进行吸附剂性能的改进工作,力求赶上世界上发达国家生产的吸附剂同等水平,使得吸附剂性能不断提高。
主要表现在吸附剂的吸附量提高、分离系数增加、再生更容易及吸附剂强度增加等方面。
针对炼油和石化行业富氢混合气(如重整尾气、催化干气,加氢尾气等中烃类组分多且含有9%:等高碳烃组分的特点,四川天一科技股份有限公司专门成立了处理这类气体的吸附剂研制攻关小组。
经过大量的实验,终于研制出应用&+0技术一步除去炼油厂混合气除氢气以外所有杂质的专用吸附剂9;0<$$7。
变压吸附pas
变压吸附pas变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)是一种常用的气体分离技术,广泛应用于工业领域。
它通过调节气体在吸附剂上的压力,实现不同气体的吸附和解吸,从而实现气体的分离纯化。
在变压吸附过程中,吸附剂起着至关重要的作用。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
这些吸附剂具有较大的比表面积和特定的孔径结构,能够吸附不同气体分子。
当气体通过吸附床时,各种气体分子根据其在吸附剂上的亲和力大小进行吸附。
通过控制吸附剂的压力和温度,可以实现不同气体的选择性吸附和解吸。
变压吸附技术在气体分离中具有广泛的应用。
例如,在空分行业中,变压吸附被用于分离空气中的氧气和氮气,以获得高纯度的氧气或氮气。
在天然气处理中,变压吸附可以用于去除天然气中的水蒸气和杂质气体,提高天然气的质量。
此外,变压吸附还可以应用于氢气纯化、石油化工等领域。
变压吸附技术具有许多优点。
首先,它具有简单、可靠、易于操作的特点,且适用于大规模生产。
其次,变压吸附过程中无需使用化学试剂,对环境友好,符合可持续发展的要求。
此外,变压吸附技术还可以根据不同的工艺要求进行灵活调整,以满足不同气体的分离需求。
然而,变压吸附技术也存在一些挑战和限制。
首先,吸附剂的选择和设计是一个复杂的问题,需要考虑吸附剂的亲和力、吸附容量、热稳定性等因素。
其次,变压吸附过程中会产生大量的废气,需要进行处理和处理。
此外,变压吸附技术的能耗较高,需要进一步优化和改进。
变压吸附技术是一种重要的气体分离技术,具有广泛的应用前景。
随着科学技术的进步和工程实践的推进,相信变压吸附技术在工业领域将发挥越来越重要的作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
变压吸附制氮技术及其应用
变压吸附制氮技术及其应用今天,变压吸附(PSA)技术成为大多数空气洁净技术的关键技术之一。
它是一种有效的存储氮气的方法,被广泛应用于原料制备,工业制程和环境控制等行业。
本文介绍了变压吸附制氮技术的原理和应用,以及它的发展现状和未来趋势。
一、变压吸附制氮技术的原理变压吸附技术(PSA)是在调节气体压力和温度的条件下,不同组分气体被吸附在活性炭表面或其他吸附剂上,而无需用溶剂溶解的一种技术。
其过程可包括汽相运移吸附(VSA)、半定量吸附(SDA)和汽液反应(TSA)等。
VSA技术通过改变活性炭的压力,实现气体分子与活性炭表面之间的吸附,从而获得某种固态气体。
SDA技术通过在比较低的压力下将固态气体吸附到活性炭表面,将某种气体和活性炭表面的表面强度调节到一个特定的平衡,从而获得某种半定量吸附的气体。
TSA技术是将空气置于一定的温度和压力下,实现气体中的某种气体的汽液反应。
二、变压吸附制氮技术的应用变压吸附技术在工业中有着广泛的应用,其最主要的应用是制氮。
可以用于从混合气体中分离出氮气,并在不足的成本和投资情况下提供大量的氮气产品。
此外,该技术还可用于从混合气体中分离出其他气体,如氧气、氢气、硫化氢气等,以及氧气和氢气的混合物,用于医疗用气、催化剂工业、锂电池工业、燃料电池等行业。
三、变压吸附制氮技术的未来发展变压吸附技术正在迅速发展,越来越多的公司和研究机构针对变压吸附技术进行研究。
近年来,改进的变压吸附技术逐渐兴起,比如对活性炭结构和分子模型的优化,以及开发出新型催化剂。
未来,变压吸附技术将更加完善,其技术质量也将有所提高,并将朝着更高的水平发展,从而有助于推动变压吸附技术的发展。
综上所述,变压吸附技术属于空气洁净技术的关键技术之一,它的原理和应用十分的多样,未来的发展前景可期。
值得一提的是,变压吸附技术不仅可以从混合气体中分离出大量的氮气,而且还有助于促进工业改革和技术进步,推动变压吸附技术不断发展。
变压吸附气体分离技术的应用和发展
2002年 6 月
低 温 与 特 气
Low Tem perature and Specialty G ases
维普资讯
VO1.20。NO.3 June.,2002
变压 吸附气体 分离技术 的应用和发 展
魏 玺 群 ,陈 健
(四川 天 一 科 技 股 份 有 限 公 司 ,四川 成都 610225)
摘 要 :变 压 吸 附 气 体 分 离 技 术 在 工 业 上 得 到 了广 泛 应 用 ,已逐 步 成 为 一 种 主要 的 气 体 分 离 技 术 。 它 具 有 能 耗 低 、投 资 小 、流 程 简 单 、操 作 方 便 、可 靠 性 高 、自动 化 程 度 高 及环 境 效 益 好 等 特 点 。简 单 介 绍 了变 压 吸 附 分 离 技 术 的 特 点 ,
m。/h,可 以 从 几 十 种 不 同 气 源 中 分 离 提 纯 十 几 种 气 体 。
在 国 内 , 变 压 吸 附 技 术 已推 广 应 用 到 以 下 九 个 主 要 领 域 :
1.氢 气 的 提 纯 ;2.二 氧 化 碳 的 提 纯 ,可 直 接 生 产 食 品 级 二 氧 化 碳 ;3.一 氧 化 碳 的 提 纯 ;4.变 换 气 脱 除 二 氧 化 碳 ;5.天 然 气 的 净 化 ;6.空 气 分 离 制 氧 ; 7.空 气 分 离 制 氮 ;8.瓦 斯 气 浓 缩 甲 烷 ;9.浓 缩 和 提 纯 乙 烯 。
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变 压 吸 附 (Pressure Swing Adsorption,PSA) 的 基 本 原 理 是 利 用 气 体 组 分 在 固 体 材 料 上 吸 附 特 性 的 差 异 以 及 吸 附 量 随 压 力 变 化 而 变 化 的 特 性 , 通 过 周 期 性 的 压 力 变 换 过 程 实 现 气 体 的 分 离 或 提 纯 。 该 技 术 于 1962年 实 现 工 业 规 模 的 制 氢 l _1 。 进 入 70年 代 后 ,变 压 吸 附 技 术 获 得 了 迅 速 的 发 展 ,装 置 数 量 剧 增 ,规 模 不 断 增 大 ,使 用 范 围 越 来 越 广 ,工 艺 不 断 完 善 ,成 本 不 断 下 降 , 逐 渐 成 为 一 种 主 要 的 、 高 效 节 能 的 气 体 分 离 技 术 。
50000Nm 3/h变压吸附分离制氨技术的工业应用
50 0 m / 0 0 N 。 h变压吸附分离制氢装置 的工艺原理和技术特性 。通过该装置原始开 车和运行过程的分析研 究 , 算并找 出了本装置 H 推 : 回收率关 系式 , 同时分析 了影 响 H :回收率的各关键参数 。
关键 词 : 变压吸附; 制氢; 回收率; 关系式
I d sra p ia in o 0 0 Nm h Pr s u e S n s r to n u t i lAp l to f5 0 0 c / e s r wi g Ad o p i n
变压吸附(PSA)制氮技术在医药化工行业的应用
P A t o e c n l g p ia i n n t e Ph r a e tc l S Nir g n Te h o o y Ap l to s i h a m c u i a c Ch m ia n u t y e c lI d s r
U a zu Hn n.h
21 00年第 6期 ( 总第 10期 ) 5
应 用能 源技 术
3 7
变 压吸 附 ( S ) 氮 技 术 在 医 药化 工 行 业 的应 用 PA 制
李欢 竹 ( 药集 团制 药总厂 ,黑龙 江 哈 尔滨 10 8 ) 哈 5 0 6 摘 要 :医药化 工行 业生 产 中的 大 多数 场所 都 是 防爆 区域 , 了保 证 安全 生产 , 多生产 为 很
扩 散较快 , 多 进 入分 子 筛 固相 。这样 气 相 中就 较 可 以得 到氮 的 富集 成 分 。一 段 时 间后 , 子筛 对 分 氧 的 吸附达 到平衡 , 根据 碳 分 子 筛 在不 同压 力下 对 吸附气 体 的吸 附量 不 同的特 性 , 降低 压 力使 碳 分 子筛解 除对 氧 的吸 附 , 一过 程 称 为 再生 。变 这 压 吸附法 通常使 用 两 塔 并 联 , 交替 进 行 加 压 吸 附 和解 压再生 , 而获得 连续 的氮气 流 。 从
( r i h r cui l r u h r cuia F coy Ha bn1 0 8 , hn ) HabnP ama e t a o pP ama e t l a tr , r i 5 0 6 C ia c G c
Ab t a t: Mo t o h p o ucins t n hama e ia a d he c l n usr n e t e e t sr c s f t e r d to wi p r c ut l n c mi a i d t hi c y制得 氮气 。 使
变压吸附技术在工业上的应用与发展
1 变压 吸 附 发 展 及 特 点
变 J i 附 (rsmeS igA srt n iI Pes 。 w n dopi ,简 称 P A) 近 几 I {支 J o S 足 ‘ 年 l I 崛 起 的 体 分 离 技 术 , 荩 本 原 理 是 利 用混 合 气 : 、 新 其 体组 分 仵 体 吸 附 材 料 卜 附特 性 的差 异 , 吸 吸附 能 力 强 的组 分 做选择性吸附 吸 I剂 }, ; 『 :吸附能力弱 的组分富集在 吸附气 中 . f 排} ,f 过周期性压力变换过程实现气体 的分离 或提纯 以及 t J通 I : 『 I 剂 的 循 环 使 川 』付 I; 支 12 9 5年 , .a 美 因 的专 利 l提 出变 压 吸 附这 一 念 A BR y在 『 I 概 I 1 42 9 I khe利 用 硅 胶 、活 性 氰 化 铝 和 活 性 炭 作 为 吸 附 1 al 制分 离氰 与氮 ,f 日…于 氰 、氮 分 子 直 径 相 近 ,沸 点低 ,这 儿种吸附 利很难将它们 分离 J 。五十年代 前,变压 吸附技 术发 腱 卜分缓慢 ,后来I f沸 分子筛 的诞 牛 , 1 1 变压 吸附技 术才得 以发 腱 八 f 代 初 ,住 世 界 能 源 危 机 的 情 况 下 , 罔联 合 碳 ‘ 年 美 化 物 公 州( ’) 用 变 压 吸 附 技 术 实 现 工 业 规 模 制 氢 。七 十 年 u( ’ (采 代 以 ,变 吸附技术 发展迅速 ,装置数量剧增 ,规模不断增 欠,使 『范 I越来越广 ,逐渐成为 一种丰要的、高效 能的气 f 韦 】 1 体分 离技 术 我 I化 』 究没计院 r七 卜 孛 : 』 研 年代 初从事吸附 技 术分离气体 混合物 研究 口前 , 我国变压吸附技 术水 和 川领 域 进 入 I 界 先进 行 列 。 l J : 变压 吸附分离气体混合物的技术发展快、 应用广是与它的 卜 特点 分 不 肝 的 : 列 () I 能耗低 ,P A_ Z适用 的压力 范围较广 ,一般在 01 S I : ~ 5MP , a 有压 的气 源 可 以省 去 再次 加压 的能 耗 。 () I E l I町 灵活 渊 , 如 P A 制 氢 ,产 品纯 度 町 产I 度 t t . S
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均 压次数 及采 用抽 空 T艺可 大大 提高 氢气 川收率 , 目前 的P A装 置氢 气 … 收率 可达 9 %。炼油 J 成 S 5 绢 复杂且氢 气 龟较 低 ( 氢含 为2 % 5 5 ~4 %)的催 化 干 气 ,采 用抽 空T 艺 ,其 产 品氢气 ll 也可达 到 收率 u
摘 要 :变压吸附 ( rsueS igA srt n Pesr w n dopi ,简称P A)技术是一种用于混合气体分离及净化的高新 o S 技 术 , 白该 技 术 _业 化 以 来 得 到快 速 发 展 ,已成 为 一 种 主要 的气 体 分 离 净 化 技 术 , T 业 气 体 分 离领 域 得 到 广 泛应 用 。本文 叙述 了P A技 术 的基 本 原 理 及 特 点 ,介 绍 了近 年 米P A技 术 的 进 展 情 况 ,重 点 闸述 j该 技 术 S S , 应用于从炼油厂重整氢、催化干气、轻油转化气 、甲醇制氢、天然气制氢 中提纯氢气 的T 艺方法及特点 。 关 键 词 :变 压 吸 附 ;吸 附 剂 ;氢 气 中 图分 类 号 : T 2 . 文 献 标 识 码 : A Q0 81
快速 发展 ,我 国科研 人 员研制 出P A装 置故 障 自诊 S 断 系统 及 对 故 障程 控 阀实 现 在 线 维 修 的程 序 切 换 系统 。山传统 的4 装 置逐 步 发展 为 6 、8 、 1 塔 塔 塔 0 塔 等大 型工业 装置 。装 置处 理量 接近 国外 水平 。 成 都华 西 _ 气 体 有 限公 司先 后 在 中石 油武 T业 汉 石化 公 一 、中石化 天津 石化 公 司、 中石油大 连石 J
8 % ̄9 %,轻 油转 化 中变 气 在常 爪 冲洗 _ 艺条件 7 0 『
碳5 岛碳 烃 组 分 的特 点 ,成都 华 两 工业气 体 有 限 等
公 刊专 门成 立 了 处理 这 类 气 体 的吸 附剂 研 制 攻 关
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2 一 4
宁泼化 I Nn b h mi ln ut i பைடு நூலகம்C e c dsr g aI y
宁 波化 I Nn b h mi ln ut i oC e c Ids y g a r
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【 用技 术 】 应 变 压 吸 附技 术 的进 展及 其 在 工 业 上 的应 用
杜 卫 兵
( 都 华 西 工 业 气 体 有 限 公 一 , 四川 成 都 6 0 3 ) 成 J I 10 1
步 除 去炼 油J‘ 合 气 除 氢 气 以外所 有 杂 质 的专 混
用 吸附剂 。使 用这类 吸 附剂 可省 去传 统 的T A预 处 s
理 工序 ,提 高了氢气 的 收 率 ,大大 简化 了流程 ,
进 一步 降低 了装置 的投 资 。这类 吸 附剂先 后在镇 海 炼 化 、辽 阳化纤 、沧 州炼 油 及 济 南炼 油 的大 P A装 置上使 用 。 S
随着 吸 附剂 的进步 ,与传 统 的T艺 相 比,通 过增 加
高低 、消耗大 小及操 作稳 定 与否 。近 年 来 ,各 研究 单位 和 吸 附 剂生 产 家 投 入 大 量 人 力及 财 力 进 行 吸附剂 性能 的改进 T作 ,力 求赶 上世 界上 发达 国家 生产 的吸 附剂 同等 水 平 ,使 得 吸 附剂 性 能 不 断 提 高 。主要表 现在 吸 附剂 的吸 附量提 高 、分 离系 数增 加 、再 生_ 容 易及 吸 附剂 强度 增 加等方 面 。 史 针 埘 炼 油 和 石 化 行 业 富 氢 混 合 气 ( 重 整 尾 如 气 、催 化干气 ,加氢 尾气 等 )中烃类 组 分多且 含有
国 内从 事变压 吸附技 术 的研究 和应 用工 作 ,在 吸附 剂 、T 艺 、控制 、阀 门等诸 多方 面做 了大 量 的改进 T作 。尤 其进 入新t= 以来 ,随着大 型化 变压 吸附 f j 纪
装 置 的不断 推广 ,该技术 得 以迅猛 发展 ,主要 体现
在 以下 几个 方面 。 1 1 吸附剂性 能不 断提 高 . 吸附剂 性能 的好 坏 ,直接 影 , P A装 置 的投资 IS  ̄ ]
1
变压吸 附技术 的发 展
小组 。经 过 大晕 的 实验 ,终 于研 制 出应 用P A技 术 S
一
变 压 吸 附 ( rsueS n dopin 简 称 Pesr wigA srt , o
P A)是 一种用 于混 合气 体 的分 离及 净化技 术 。其 S 基 本 原理是运 用 多孔 性 固体材 料 ( 附剂 )对 混合 吸 气 中各 气 体 组分 选 择 性 吸 附 及 各 组分 在 吸 附剂 上 的吸 附容 量 随压 力 的变 化 而 呈现 差异 的特 性 实现 混 合气 体的分 离或提 纯 。
到变换气 、脱碳 精 炼气 、半 水煤 气 、城 『煤 、焦 } 炉 煤气 、发酵气 、甲醇尾 气等 。随着 我 国石 化 T业
的迅猛发 展 , S P A装 置 已能从催 化干 、重 尼 乒 、 C
加氢尾气 、轻油 转化 中变 气 中提纯 氢气 。到 目 』 , 为 I ,P A适用 的气源 已达  ̄ 7 余种 。 卜 S J l0 1 3产 品 回收 率大 大提 高 . 以往 P A技 术 的最大 缺 陷就 是产 品收率 低 ,一 S 般 只有7 %左右 ,导致单 化 产 品气 生产成本 较 高 。 0
2 1 第’ 0 2争 ,
下氢 气 回收率可达 9 %。 0
1 4 装置规 模大型 化 .
这类 气源 ,变压 吸 附装 置的 能耗只 是照 明、仪表用
电及 仪表 空气 的消 耗 ,能耗 很低 。 ( )与低 温 和膜 分 离 装置 相 比,变压 吸 附装置 4
由于吸 附剂 、程 控 阀 、控 制系 统及 控制 仪表 的
12 P A . S 处理气 源 大大增 加 山于 吸 附剂技 术 的进 步 ,使得 P A装置 处 原 S 料 气 的种 类 大大增 加 。以制 氢为 例 ,P A 置 _ 业 S装 r 化 初期处 理 的气源 主要 为合 成氨 弛放 气 ,后来 发脞
成 都 华 西 T 业 气 体 有 限 公 司 于 8 年 代 中 期 在 O