PSA制氢
PSA-制氢操作规程
9.01
7.00
8.00
100.00
解吸气温度:≦40℃
解吸气压力:0.02Mpa
解吸气流量:658.21Nm3/h
二、工艺说明
1、工艺原理
变压吸附的基本原理是: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。变压吸附提氢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CO、CO2、CH4等杂质组分,而氢气等少量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,而通过降低吸附床层的压力使被吸附的CO、CO2、CH4等组分脱附解吸,使吸附剂得到再生,同时达到提氢的目的。
5、设备在未卸去压力时,绝对禁止任何修理工作及焊接、拧紧螺丝,并禁止使用铁器敲击设备。
6、设备使用的压力表必须是检验合格并打上铅封的,如严厉表指针不回零或误差大雨其级数时,不得继续使用。每年必须校验一次压力表,并打上铅封。对于采用压力变送器压力指示仪表在使用前必须校好零点。
7、严禁在本装置界区内吸烟和动火,凡有爆炸及燃烧气体的容器及管道检修需动火前,即应报请厂安全技术科及车间同意,先用氮气置换、吹净,经现场分析合格,并采取了安全措施,领取动火证后方可动火。
吸附器内的吸附剂对不同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,有效组分从吸附剂上能有效的解吸,使吸附剂能重复使用时,吸附分离工艺才有使用意义。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器处于吸附状态,使产品气能连续稳定地输出;保证适当的均压次数,使产品有较高的回收率。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附技术(PSA)是一种用于制备高纯度氢气的重要技术。
它是一种基于压力变化的吸附分离技术,利用吸附剂对不同组分气体的选择性吸附能力,使得气体在不同压力下被吸附和解吸,从而实现气体的分离和纯化。
PSA技术在制氢领域具有广泛的应用,其制氢原理主要包括吸附、脱附和再生三个过程。
本文将从PSA制氢的基本原理、吸附剂的选择、操作参数的优化以及工业应用等方面进行详细介绍。
第一部分:PSA制氢的基本原理PSA制氢的基本原理是基于吸附和脱附的分离过程。
在PSA制氢系统中,通常包括两个吸附塔,其中一个用于吸附,另一个用于脱附和再生。
制氢的流程包括吸附、脱附和再生三个主要过程。
首先,原料气混合物通过吸附塔,在吸附剂上进行吸附,其间不同气体在吸附剂上的亲和力不同,会导致气体组分的分离。
其次,通过调整压力和温度等操作参数,实现吸附剂的脱附,将所需的氢气从吸附剂上解吸出来。
最后,通过再生操作,使吸附剂再次恢复吸附能力,为下一轮吸附脱附过程做准备。
通过不断循环这一流程,可以实现高纯度氢气的制备。
第二部分:吸附剂的选择吸附剂的选择对于PSA制氢过程非常重要。
在PSA制氢系统中,吸附剂的选择要考虑其吸附容量、选择性、热稳定性以及再生性等因素。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛和铜铁氧体等,它们在吸附和脱附过程中有不同的性能表现。
活性炭具有较大的比表面积和吸附能力,适用于吸附大分子量气体;分子筛具有较强的分子筛分离能力,适用于吸附小分子量气体;铜铁氧体具有较好的热稳定性和选择性,适用于高温条件下的制氢过程。
在实际应用中,要根据原料气的成分和制氢的工艺条件,选择合适的吸附剂,以实现高效的PSA制氢。
第三部分:操作参数的优化在PSA制氢系统中,操作参数的优化对于提高制氢效率和氢气纯度非常重要。
操作参数包括吸附压力、脱附压力、再生温度等。
首先,吸附压力是决定气体吸附量的关键参数,要合理选择吸附压力,以实现高效的气体吸附。
PSA制氢
1、吸附剂及吸附力工业PSA制氢装置所用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒,主要有:活性氧化铝类、硅胶类、活性炭类和分子筛类。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质,因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
本装置所用吸附剂的特性如下1).AS吸附剂在大型PSA氢提纯中的应用结果表明:我公司的AS吸附剂对H2O均有很高的吸附能力,同时再生非常容易,并且该吸附剂还具有很高的强度和稳定性,因而适合于装填在吸附塔的底部脱除水分和保护上层吸附剂。
2).HXSI-01吸附剂本装置所用PSA专用硅胶属于一种高空隙率的无定型二氧化硅,化学特性为惰性,无毒、无腐蚀性.其中规格为Φ1-3球状的硅胶装于吸附塔中下部,用于吸附水分和CO2。
3).HXBC-15B吸附剂本装置所用活性炭是以煤为原料,经特别的化学和热处理得到的孔隙特别发达的专用活性炭。
属于耐水型无极性吸附剂,对原料气中几乎所有的有机化合物都有良好的亲和力。
本装置所用活性炭规格为Φ1.5条状,装填于吸附塔中部主要用于脱除CO2组分。
4).HX-CO专用吸附剂本装置所用的HX-CO专用吸附剂是一种以活性碳为载体的对CO有良好吸附和解吸能力的吸附剂,装填于吸附塔的上部,用于脱除CO2和CO。
5).HX5A-98H吸附剂本装置所用的分子筛为一种具有立方体骨架结构的硅铝酸盐,规格为Φ2-3球状,无毒,无腐蚀性。
HX5A-98H吸附剂不仅有着较大的比表面积,而且有着非常均匀的空隙分布,其有效孔径为0.5nm。
HX5A-98H吸附剂是一种吸附量较高且吸附选择性极佳的优良吸附剂,装填于吸附塔的上部,用于脱除甲烷、CO、N2,保证最终的产品纯度。
2、吸附剂的处理几乎所有的吸附剂都是吸水的,特别是HX5A-98H吸附剂具有极强的亲水性,因而在吸附剂的保管和运输过程中应特别注意防潮和包装的完整性,如果受潮,则必须作活化处理。
对于废弃的吸附剂,一般采用深埋或回收处理。
变压吸附制氢原理
变压吸附制氢原理
变压吸附制氢(Pressure Swing Adsorption, PSA)是一种常用的制氢技术,它基于吸附材料对气体的选择性吸附特性。
该技术通过多个吸附塔和周期性变压操作,将空气中的氢气与其他气体分离出来,实现高纯度氢气的产生。
在变压吸附制氢系统中,通常采用炭分子筛(Carbon Molecular Sieve, CMS)作为吸附剂。
CMS具有较高的表面积和孔径分布,可以吸附气体,特别是较小分子的气体,如氮气和氧气。
在制氢过程中,气体通过一个压缩机将空气压缩至一定压力,然后进入吸附塔。
吸附塔内部通常填充了大量的CMS颗粒。
当气体进入吸附塔时,氮气和氧气被CMS吸附,而氢气则逃逸出塔。
这样,吸附塔内的气体变为富氢气体,也称为富集气。
富集气被收集并逐渐脱压,压力降低至一个较低的值。
在此压力下,CMS释放吸附的氮气和氧气,恢复吸附塔吸附能力。
此时,吸附塔被认为是再生的。
接下来,另一个吸附塔开始吸附空气中的氮气和氧气。
通过轮流工作的两个吸附塔,可以实现连续的制氢过程。
制氢过程中,氢气的纯度随着循环次数的增加而提高,达到所需纯度后,氢气被输出。
变压吸附制氢技术的优势在于操作简单、设备紧凑、能耗低。
然而,制氢过程中会产生大量的废气,如氮气和氧气,需要进行处理。
同时,制氢过程也受到一定程度的压损,需要定期更换吸附剂。
总而言之,变压吸附制氢技术通过吸附材料对气体的选择性吸附特性,实现了空气中氢气的分离和富集。
该技术在制氢领域具有广泛应用前景。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢技术是一种新型的制氢方式,其原理是利用吸附剂在不同压力条件下对氢气进行吸附和解吸,从而实现氢气的富集和分离。
该技术具有高效、环保、低能耗等优点,在氢能产业和氢气储存领域具有广阔的应用前景。
本文将从技术原理、吸附剂选择、操作条件和应用前景等方面对psa变压吸附制氢进行深入分析和探讨。
一、技术原理1.1压力摄制吸附技术变压吸附技术是一种基于压力摄制原理的气体分离技术,其基本原理是利用吸附剂对气体进行吸附和解吸,从而实现气体的分离和富集。
在变压吸附制氢过程中,通过改变吸附剂的压力条件,使其在不同压力下对氢气进行吸附和解吸,从而实现氢气的富集和分离。
1.2吸附剂的选择在psa变压吸附制氢过程中,吸附剂的选择是至关重要的。
通常采用的吸附剂包括活性炭、沸石、分子筛等,这些吸附剂具有高比表面积、较大的孔径和良好的吸附选择性,能够很好地实现氢气的吸附和解吸。
1.3操作条件psa变压吸附制氢的操作条件主要包括吸附塔的压力、温度和气流速度等。
通过合理调节这些操作条件,可以实现吸附剂对氢气的高效吸附和解吸,从而实现氢气的富集和分离。
1.4制氢原理在psa变压吸附制氢过程中,气体经过初级净化后,进入吸附塔进行吸附和解吸。
在吸附阶段,高压氢气在吸附剂表面被吸附,其余气体则通过吸附剂层,从而实现氢气的富集。
在解吸阶段,通过减压和加热,吸附剂释放吸附的氢气,从而实现氢气的分离。
最终得到高纯度的氢气产品,同时再生吸附剂,使其恢复到可以再次使用的状态。
二、吸附剂选择2.1活性炭活性炭是一种具有丰富孔道结构的多孔性材料,其比表面积和孔径尺寸可根据需要进行调控。
活性炭具有较好的吸附性能,对氢气具有较高的吸附选择性,适用于psa变压吸附制氢的氢气富集和分离。
2.2沸石沸石是一种具有多孔结构的硅铝酸盐矿物,其具有较高的比表面积和孔径尺寸,可用于psa变压吸附制氢的吸附剂。
沸石能够实现对氢气的高效吸附和解吸,具有良好的吸附选择性和稳定性。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢(PSA)是一种用于制备高纯度氢气的方法,它基于吸附剂对氢气和其他气体的选择性吸附特性而设计。
在PSA过程中,气体混合物通过逐步压缩和脱压的吸附/解吸过程,从而分离出高纯度的氢气。
本文将介绍PSA制氢的原理、工作流程、设备和应用,并对其优缺点进行分析。
1.原理PSA制氢基于吸附剂对氢气和其他气体的不同吸附性能。
通常情况下,PSA包含两个或多个吸附塔,并在不同阶段进行吸附和解吸。
PSA 制氢的原理可以分为以下几个步骤:1)压缩:原始气体混合物含有大量氢气以及其他杂质气体,如甲烷、氮气、氧气等。
首先,气体混合物被压缩到一定压力下,以便于之后的吸附过程。
2)吸附:压缩后的气体混合物经过吸附塔,其中填充有选择性吸附剂。
由于吸附剂对不同气体的亲和力不同,它们会根据吸附剂的特性被吸附在吸附塔中,而氢气则被分离出来。
3)解吸:当吸附塔中吸附剂吸附饱和时,需要进行解吸来释放吸附的气体。
通常采用降压的方式来解吸,从而将吸附在吸附剂上的气体释放出来。
这样,可以得到高纯度的氢气。
4)再生:当一个吸附塔工作周期结束后,需要对吸附塔进行再生,以恢复其吸附性能。
再生通常采用换热和脱附的方式来进行。
通过这些步骤,PSA可以实现高纯度氢气的制备,适用于各种领域的氢气需求,如化工、电力、新能源等。
2.工作流程PSA制氢的工作流程通常包括多个步骤,如压缩、吸附、解吸和再生。
其典型工作流程如下:1)原始气体混合物通过压缩机被压缩到一定压力下,同时经过预处理以去除杂质气体和水分。
2)压缩后的气体混合物进入至少两个吸附塔中,其中填充了选择性吸附剂。
在吸附过程中,吸附剂吸附对杂质气体具有选择性,而氢气则通过吸附塔后被分离出来。
3)当一个吸附塔达到吸附饱和后,需要进行解吸来释放氢气。
通常采用降压的方式来进行解吸。
4)解吸后,吸附塔需要进行再生来恢复其吸附性能,这通常包括换热和脱附。
5)同时,另一个吸附塔开始工作,实现连续生产高纯度氢气的目的。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢(Pressure Swing Adsorption,PSA)是一种常见的氢气分离和纯化技术,用于从混合气体中提纯氢气。
该技术的原理是利用吸附剂对气体分子的吸附和解吸特性,在不同压力下实现对氢气的分离和纯化。
本文将重点介绍PSA制氢的原理、设备和应用,以及相关的优缺点和发展趋势。
一、PSA制氢的原理PSA制氢的原理基于吸附剂对气体分子的吸附和解吸特性。
通常情况下,PSA系统包括两个吸附塔或更多,并在一定的压力下进行交替工作。
工作过程主要包括吸附、脱附、再生和压力升降四个步骤。
1.吸附PSA系统的吸附塔含有一种或多种高效的吸附剂,如活性炭、分子筛等。
当混合气体进入吸附塔时,氢气分子由于具有较高的吸附性能,会被吸附剂吸附,而其它气体分子则较少被吸附。
2.脱附随着吸附塔中氢气的逐渐吸附,吸附塔内的压力逐渐上升。
当压力上升到一定程度时,吸附剂对氢气的吸附能力会降低,从而使已吸附的氢气分子开始脱附。
此时,吸附塔内的氢气会随着逆流的惰性气体流动而脱附出来。
3.再生当吸附塔内的吸附剂饱和吸附后,需要对吸附塔进行再生,使吸附剂重新具备吸附性能。
通常采用减压或加热等方法来实现吸附剂的再生,从而使吸附塔恢复到初始状态。
4.压力升降PSA系统需要在不同的压力下进行吸附、脱附和再生,通过控制阀门和压缩机等设备来实现吸附塔的压力升降。
通常情况下,一个吸附塔进行吸附操作,而另一个吸附塔进行再生操作,随后通过压力升降的方式进行切换工作。
综上所述,PSA制氢的原理是利用吸附剂对气体分子的吸附和解吸特性,在不同压力下实现对氢气的分离和纯化。
通过交替操作不同的吸附塔,实现了对混合气体中氢气的分离和纯化。
二、PSA制氢的设备PSA制氢的主要设备包括吸附塔、气体压缩机、阀门、控制系统等。
下面将分别介绍吸附塔和气体压缩机等设备的主要特点和作用。
1.吸附塔吸附塔是PSA制氢的核心设备,用于进行气体的吸附、脱附和再生操作。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢(Pressure Swing Adsorption,PSA)是一种用于分离和提纯氢气的技术。
它是利用吸附剂对气体分子的选择吸附特性,通过循环变压操作实现氢气的分离和提纯。
PSA技术已经广泛应用于工业生产中,包括石油化工、食品加工、电子工业和氢能源等领域。
1. PSA技术的原理PSA技术利用吸附剂对气体分子的选择吸附特性实现氢气的分离和提纯。
通常情况下,PSA技术采用固定床吸附器来进行氢气的分离。
这种固定床吸附器由多层吸附剂堆积而成,每层吸附剂都具有很强的选择性吸附能力。
在PSA技术中,吸附剂通常是一种多孔材料,如活性炭、分子筛等,其表面上的微孔和介孔可以吸附氢气分子。
PSA技术的运行原理主要包括压降吸附、压力平衡、冲洗和脱附四个步骤。
在压降吸附阶段,高压气体进入吸附器,氢气通过选择性吸附被分离出来,非氢气成分则通过吸附剂层继续向前流动。
在压力平衡阶段,通常会进行一段时间的吸附保持,以确保吸附剂中的氢气达到饱和。
在冲洗阶段,通过减压或者利用惰性气体来冲洗吸附剂,清除吸附剂中的杂质气体。
最后,在脱附阶段,通过减压或者加热来释放和回收被吸附的氢气,同时对吸附剂进行再生,使其具有再次吸附氢气的能力。
2. PSA技术的应用PSA技术已广泛应用于工业生产和能源领域。
在工业生产中,PSA技术主要用于氢气的提纯和分离。
比如在石化工业中,PSA技术可以用于生产高纯度的氢气,用于加氢裂化、氢化反应和氢气吸附等工艺。
在食品加工行业,PSA技术可以用于提取食品中的气味成分,提高产品的质量和口感。
此外,PSA技术还可以用于提纯合成气、提纯精馏气、提取工业废气中的有害气体等。
在能源领域,PSA技术可以用于氢能源的生产和存储。
随着氢能源的发展,PSA技术成为一种重要的氢气提纯技术。
比如,PSA技术可以用于氢气站的氢气提取和储存,以提供给燃料电池和燃料电池车使用。
此外,PSA技术还可以用于石油加工厂、炼油厂和化工厂等工业企业,用于提取工业废气中的氢气和其他有价值的气体。
简述变压吸附制氢工艺
关键设备与材料
关键设备与材料
关键设备
变压吸附制氢工艺的关键设备包括
原料气预处理设备:用于去除原料气 中的杂质
吸附塔:装填有吸附剂的吸附塔是实 现氮气和氢气分离的核心设备
压力调节器:用于控制原料气和产品 气的压力
解吸器:使被吸附的氮气解吸
产品气输出设备:用于输出产品气
吸附剂再生设备:在较低压力下使吸 附在吸附剂上的氮气完全解吸
吸附剂再生:完成上述步骤后, 需要对吸附剂进行再生处理,以 便进行下一轮的吸附过程。再生 通常是在较低压力下进行的,以 使吸附在吸附剂上的氮气完全解
吸
1
2
3
4
5
加压吸附:将预处理后的原料气 在加压条件下通过装填有吸附剂 的吸附塔,此时氮气被吸附剂选 择性吸附,而氢气则通过吸附塔
继续前行
产品气处理:解吸后的氮气作为 产品气输出,而氢气则可能需要 进一步处理,如进行纯化或液化
变压吸附制氢工艺的流程 通常包括以下几个步骤
原料气准备:首先,需要将原料 气进行预处理,以去除其中的杂 质,如二氧化碳、水分等,避免 这些杂质对后续的吸附过程产生
影响
工艺流程
减压解吸:经过加压吸附后的吸 附塔,通过减压手段使被吸附的 氮气解吸,同时使氢气继续留在 吸附剂中。这一步实现了氮气和
氢气的分离
简述变压吸附制 氢工艺
指导老师:xxx
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1 工艺流程 2 关键设备与材料
简述变压吸附制氢工艺
变压吸附(PSA)制氢工艺是一种常用的制备氢 气的方法,其通过吸附剂在加压和减压之间变
化,实现对氮气和氢气的选择性吸附和解吸
这种工艺具有高效、环保、操作简便等优点, 广泛应用于工业和实验室领域
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢是一种新型的氢气制备技术,其原理是利用吸附剂对氢气进行吸附和解吸,通过变压操作实现氢气的高效制备。
本文将对psa变压吸附制氢的原理进行详细分析,包括吸附原理、变压操作原理和氢气制备过程等方面。
一、吸附原理1.1吸附剂的选择吸附剂是psa变压吸附制氢技术的核心部件,其选择直接影响氢气制备的效果。
目前常用的吸附剂主要包括活性炭、分子筛和金属有机骨架材料等。
这些吸附剂具有高比表面积、可控孔径和良好的吸附特性,能够有效地吸附和解吸氢气。
1.2吸附过程在psa变压吸附制氢过程中,氢气会在吸附剂表面进行吸附。
吸附剂的表面具有一定的亲和力,可以吸附氢气分子。
一般来说,吸附剂对氢气的吸附能力与氢气的分压成正比,即在较高的氢气分压下可以实现较大量的吸附。
1.3解吸过程在制备氢气的过程中,需要对吸附剂进行解吸操作,将吸附的氢气释放出来。
解吸过程可以通过降低氢气的分压或提高吸附剂的温度来实现。
解吸后的氢气可以进行收集和储存,用于实际应用。
二、变压操作原理2.1变压装置psa变压吸附制氢技术通过变压操作实现氢气的高效制备。
变压操作一般包括压缩和膨胀两个过程,需要借助变压装置来实现。
变压装置可以根据实际需要采用压缩机、膨胀机和容器等设备,通过控制氢气的压力和温度来实现吸附和解吸。
2.2变压操作过程在psa变压吸附制氢过程中,变压操作是关键的步骤之一。
正常情况下,需要先通过压缩机将原始气体压缩,然后经过变压装置进行变压操作,将氢气的压力提高到吸附剂的适宜吸附压力。
在维持一定的压力情况下,吸附剂会吸附大量的氢气,从而实现氢气的富集。
2.3变压效果变压操作的效果直接影响氢气制备的效率和质量。
通过合理的变压操作可以实现氢气的高效制备,提高氢气的纯度和产量。
而且,变压操作还可以根据实际需要调整,可以灵活应对不同的氢气制备要求。
三、氢气制备过程3.1原始气体处理psa变压吸附制氢技术的氢气制备过程通常需要对原始气体进行处理。
制氢psa解析气解析
制氢技术主要有PSA(Pressure Swing Adsorption,压力变换吸附)和解析气(Cryogenic Distillation,低温分馏)两种方法。
PSA制氢技术是一种通过吸附材料对气体进行分离的方法。
具体操作过程如下:
1.压缩空气:将空气通过一个压缩机进行压缩,使其进入PSA装置。
2.吸附氧气:在PSA装置中,空气进入吸附器,在吸附材料的作用下,氧气被吸附,
氮气则经过。
3.氮气输出:经过吸附器的氮气被输出到储氢罐或管道中,成为制氢的产物。
4.再生吸附剂:当吸附器中的吸附剂吸附饱和时,通过改变压力或减少流量等方式进
行再生。
解析气制氢技术是一种通过低温分馏的方式进行气体分离的方法。
具体操作过程如下:
1.压缩空气:将空气通过一个压缩机进行压缩,使其进入解析气装置。
2.冷却空气:将压缩空气通过空气冷却器降温,使水蒸气、二氧化碳等杂质被除去。
3.低温分馏:通过制冷剂进行冷却,使气体在不同的温度下液化和汽化,然后通过分
离器进行分离,最终得到纯氢。
4.纯氢输出:经过分离器的纯氢被输出到储氢罐或管道中,成为制氢的产物。
总的来说,PSA和解析气是两种常用的制氢技术,它们都可以用于工业生产中的制氢,但具体应用则要根据实际情况选择。
PSA制氢工艺具有设备简单、灵活性高、投资小等优点,适用于小规模、中等规模的制氢生产;而解析气制氢工艺则比较适用于大规模的制氢生产,但设备复杂、投资大。
PSA制氢
1、吸附剂及吸附力工业PSA制氢装置所用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒,主要有:活性氧化铝类、硅胶类、活性炭类和分子筛类。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质,因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
本装置所用吸附剂的特性如下1).AS吸附剂在大型PSA氢提纯中的应用结果表明:我公司的AS吸附剂对H2O均有很高的吸附能力,同时再生非常容易,并且该吸附剂还具有很高的强度和稳定性,因而适合于装填在吸附塔的底部脱除水分和保护上层吸附剂。
2).HXSI-01吸附剂本装置所用PSA专用硅胶属于一种高空隙率的无定型二氧化硅,化学特性为惰性,无毒、无腐蚀性.其中规格为Φ1-3球状的硅胶装于吸附塔中下部,用于吸附水分和CO2。
3).HXBC-15B吸附剂本装置所用活性炭是以煤为原料,经特别的化学和热处理得到的孔隙特别发达的专用活性炭。
属于耐水型无极性吸附剂,对原料气中几乎所有的有机化合物都有良好的亲和力。
本装置所用活性炭规格为Φ1.5条状,装填于吸附塔中部主要用于脱除CO2组分。
4).HX-CO专用吸附剂本装置所用的HX-CO专用吸附剂是一种以活性碳为载体的对CO有良好吸附和解吸能力的吸附剂,装填于吸附塔的上部,用于脱除CO2和CO。
5).HX5A-98H吸附剂本装置所用的分子筛为一种具有立方体骨架结构的硅铝酸盐,规格为Φ2-3球状,无毒,无腐蚀性。
HX5A-98H吸附剂不仅有着较大的比表面积,而且有着非常均匀的空隙分布,其有效孔径为0.5nm。
HX5A-98H吸附剂是一种吸附量较高且吸附选择性极佳的优良吸附剂,装填于吸附塔的上部,用于脱除甲烷、CO、N2,保证最终的产品纯度。
2、吸附剂的处理几乎所有的吸附剂都是吸水的,特别是HX5A-98H吸附剂具有极强的亲水性,因而在吸附剂的保管和运输过程中应特别注意防潮和包装的完整性,如果受潮,则必须作活化处理。
对于废弃的吸附剂,一般采用深埋或回收处理。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理PSA变压吸附制氢是一种常见的制氢技术,它利用氢气在吸附剂上的吸附与再脱附过程,使气体中的杂质被吸附剂去除,纯度更高的氢气被获得。
该技术应用广泛,如化工、石油、化肥、电子等行业,是一项十分重要的技术。
PSA变压吸附制氢利用吸附剂在不同压力下对气体的吸附与再脱附过程实现纯净氢气的分离与提纯。
主要分为吸附、排放和再生三个过程。
其步骤如下:第一步:吸附氢气与杂质气体被压缩进入PSA装置,进入吸附剂层,不同的吸附剂对气体中各种气体有不同的吸附能力,如氧气、氮气等,各被吸附在不同位置的吸附剂上。
在此过程中,只有氢气未被吸附而通过吸附剂层,进入下一步。
第二步:排放在吸附之后,剩余的杂质气体和已吸附的氧气、氮气等杂志在吸附剂上被去除。
这样就能得到高纯度氢气。
随后通过降压来实现纯净氢的排出。
第三步:再生跟排放一样,再生也是PSA装置的一个必要的过程。
在吸附过程中吸附剂上的杂质气体会被去除,空气中的氧气聚集在吸附剂中也需要去除,所以要通过升压的方式脱除,这就是再生过程。
PSA变压吸附制氢技术具有以下优点:第一、操作简单、自动化程度高,在工业生产中可以实现连续化操作,生产效率高;第二、通过配置不同的吸附剂可实现对不同纯度和流量的制氢;第三、对于经济实惠的小型工艺来说,成本低廉,利用不同条件,可制得我们所需要的氢气;第四、根据制氢的规模与需要纯度精度,系统可以实现多重循环,实现多重纯度转换;第五、制氢过程中无二次排放,对环境污染小,绿色环保。
总之,PSA变压吸附制氢是一种十分先进的技术,其优点明显,可以高效地制得纯净的氢气,已广泛在不同领域应用。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢技术(Pressure Swing Adsorption, PSA)是一种用于制备高纯度氢气的先进技术,具有广泛的应用前景。
PSA技术通过在不同压力下利用吸附剂对氢气和其他气体进行分离,从而获得高纯度的氢气。
本文将重点介绍PSA技术的原理、工艺流程和优缺点,并探讨其在制氢领域的应用前景。
一、PSA技术的原理PSA技术是基于吸附剂对气体分子的选择性吸附特性而实现气体混合物的分离。
在PSA装置中,吸附剂通常是一种多孔材料,例如沸石、活性碳等,其内部结构具有较大的表面积和一定的孔径尺寸。
这些特性使得吸附剂能够选择性地吸附某种气体分子,而对其他气体分子具有较低的吸附能力。
PSA技术的分离原理基于吸附剂对氢气和其他气体的吸附选择性差异。
当混合气体通过PSA装置时,吸附剂将选择性地吸附其中的一种气体分子,而不同的气体分子将在吸附剂表面上形成不同的吸附层。
通过改变装置中的压力,可以实现吸附剂对已吸附气体的脱附和再生,从而实现气体的分离和纯化。
PSA技术的原理基于一系列的吸附、脱附和再生操作。
在PSA装置中,通常包括两个或多个吸附塔,每个吸附塔都装有吸附剂。
在每个吸附塔中,气体混合物首先经过吸附剂,其中一种气体分子被选择性地吸附,从而达到气体混合物的分离。
随后,改变装置中的压力,吸附剂对吸附的气体进行脱附,再经过再生操作得到高纯度氢气。
通过交替运行两个吸附塔,可以实现持续地生产高纯度氢气。
二、PSA技术的工艺流程PSA技术的工艺流程通常包括吸附、脱附和再生三个主要操作。
下面将分别介绍这三个操作的具体内容:1.吸附操作:气体混合物首先进入吸附塔,其中的氢气被选择性地吸附在吸附剂表面上,而其他气体则通过吸附塔,实现气体混合物的分离。
在吸附操作中,需要控制适当的温度和压力,以保证吸附剂对氢气有较高的吸附选择性。
2.脱附操作:一旦吸附剂达到饱和吸附,需要通过降低压力来实现对吸附的氢气的脱附。
变压吸附(PSA)法制氢操作规程
变压吸附(PSA)法制氢操作规程变压吸附(PSA)法变换气制氢操作手册(工艺部分)XXXX化工有限公司2009年9月第一章前言第二章工艺说明第一节装置概述第二节一段系统工作原理和过程实施第三节二段系统工作过程第四节工艺流程第三章变压吸附装置的开停车第一节系统的置换第二节系统仪器仪表及自控系统开车前的准备工作第三节系统试车第四节系统运行调节第五节系统停车第六节系统停车后的再启动第四章安全技术第一节概述第二节本装置有害物质对人体的危害及预防措施第三节装置的安全设施第四节氢气系统运行安全要点第五节消防第一章前言本装置是采用两段法变压吸附(Pressure Swing Adsorption简称PSA)工艺分离原料气,获得合格的二氧化碳及产品氢气。
其中一段将原料气中二氧化碳分离提浓(≥98.5%)后送往下工段,脱除部分二氧化碳后的中间气再经二段完全脱除CO2及其他杂质气体,使产品氢气中H2含量≥99.9%。
装置设计参数如下:原料气组成(V):H2 N2 CO2 CO CH441~43% 0.5~2% 55~60% 0.5~2% ~1.0%处理能力:4500Nm3/h中间气CO2含量:10%(V)产品氢气中H2含量:≥99.9%产品气CO2浓度:≥98.5%吸附压力:一段0.72~0.977MPa (G)二段0.7~0.957 MPa (G)吸附温度:≤40 ℃本装置为吹扫解吸PSA脱碳工艺,就本工艺特点而言,氢气中杂质含量越低,氢气等气体回收率就越低。
所以操作中不应单纯追求氢气的纯度,而应视实际需要,控制适当纯度,以获较高的经济效益。
在启动和运转这套装置前,要求操作人员透彻地阅读这份操作手册,因为不适当的操作会导致运行性能低劣和吸附剂损坏。
本手册中所涉及压力均为表压,组成浓度均为体积百分数,以下不再专门标注。
第二章 工艺说明第一节 装置概述本装置由两个系统组成,即一段和二段。
一段采用12个吸附塔1塔同时吸附8次均压吹扫工艺,二段采用4个吸附塔1塔同时吸附1次均压2次吹扫工艺,其示意图如图1-1所示。
psa制氢工艺
psa制氢工艺PSA制氢工艺是一种常用的工业制氢方法,其全称为Pressure Swing Adsorption,即压力变化吸附。
该工艺通过吸附剂对气体的吸附和解吸作用,实现氢气的高纯度分离和提纯。
PSA制氢工艺的基本原理是利用吸附剂对不同成分气体的吸附能力不同来实现气体的分离。
在PSA制氢装置中,一般采用多层填充有吸附剂的吸附柱,通过控制吸附柱的压力和流量,实现吸附柱的吸附和解吸过程。
当气体混合物进入吸附柱时,吸附剂对其中的杂质气体进行吸附,而纯净的氢气则通过吸附柱逸出。
PSA制氢工艺的关键在于吸附剂的选择和设计。
通常采用的吸附剂是具有特定孔径和表面化学性质的材料,如活性炭、分子筛等。
吸附剂的选择应考虑气体混合物的成分、气体分子的大小以及吸附剂的吸附容量等因素。
此外,吸附柱的设计也十分重要,需要考虑气体流动的均匀性、吸附剂的装填密度等因素,以保证工艺的稳定性和高效性。
PSA制氢工艺的优点是操作简单、节能高效、适应性强。
相比传统的制氢方法,如蒸汽重整法和电解水法,PSA制氢工艺无需高温和高压条件下进行,能够在相对低温和低压下实现氢气的分离和纯化。
此外,PSA制氢工艺还具有较高的氢气产率和纯度,能够满足不同工业领域对氢气的需求。
然而,PSA制氢工艺也存在一些限制和挑战。
首先,吸附剂的选择和设计需要针对不同的气体混合物进行优化,这增加了工艺的复杂性和成本。
其次,PSA制氢装置需要经常进行吸附剂的再生和更换,以保持吸附剂的吸附性能和工艺的稳定性。
此外,PSA制氢工艺还存在一定的废气排放问题,需要进行适当的处理和回收。
总的来说,PSA制氢工艺是一种成熟、高效的工业制氢方法,广泛应用于化工、石油、电力等领域。
随着对清洁能源的需求不断增加,PSA制氢工艺将在未来发展中扮演重要角色。
通过不断优化吸附剂的性能和工艺的设计,PSA制氢工艺有望实现更高效、更节能的氢气生产,为可持续发展做出贡献。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附(Pressure Swing Adsorption, PSA)制氢技术是一种利用吸附剂对气体进行分离的方法,通过适当的压力调节和吸附剂的选择,可以实现将氢气从混合气体中分离出来。
PSA制氢技术已经被广泛应用于工业生产中,包括氢气的制备、精制及补充。
一、PSA制氢原理在PSA制氢过程中,主要有吸附、脱附、减压和再生等四个步骤,下面将详细介绍PSA制氢的工作原理。
1.吸附阶段在吸附阶段,混合气体首先被送入吸附塔中,吸附剂吸附出其中的氢气。
吸附剂通常为有机或无机多孔质材料,如活性炭、分子筛等。
由于氢气具有较高的亲和力,因此会优先被吸附在吸附剂的表面上,而其他气体如氮气、二氧化碳等则较难被吸附。
2.压缩阶段当吸附剂吸附满氢气后,压缩机开始工作,将吸附塔内的压力升高,从而促使未被吸附的气体分子迅速通过吸附剂层,进入下一个吸附塔。
3.脱附阶段在高压下,吸附剂开始释放吸附的氢气。
由于吸附剂的选择和操作条件的不同,吸附剂对不同气体的吸附性能存在差异,使得各种气体在释放时需要不同的时间。
因此,需要设计适当的程序和控制系统来确保吸附剂能够释放出大部分已吸附的氢气。
4.减压阶段当吸附塔内的压力降至一定程度时,需要进行减压,以便将脱附后的吸附剂中残留的氢气全部抽出。
此外,减压还可以促进吸附剂的再生过程。
5.再生阶段在吸附完成后,吸附塔需要进行再生,以恢复吸附剂的吸附性能。
通常采用气流对吸附剂进行再生,将残余的氢气和其他杂质从吸附剂表面排出,使吸附剂恢复到适合再次吸附的状态。
以上四个步骤便构成了PSA制氢的工作过程。
在整个过程中,通过适当的压力和吸附剂的选择,可以实现氢气的高效分离和纯度的提高。
二、PSA制氢的应用PSA制氢技术在工业生产中有着广泛的应用。
以下将列举一些PSA 制氢技术的应用领域:1.氢气制备PSA制氢技术可应用于氢气的工业制备。
在工业上,通常采用甲烷蒸汽重整或石油加氢等方法生产氢气,而这些方法会产生含有氮气、二氧化碳等其他杂质的混合气体。
制氢装置PSA操作法
制氢装置PSA操作法一、制氢装置PSA原理PSA(Pressure Swing Adsorption)是一种利用吸附剂对气体分子的选择性吸附性能,在不同压力条件下利用周期性的吸附-解吸过程实现气体的精细分离的技术。
在制氢装置中,通过调压变压器将原料气的压缩空气进行平衡减压,然后通过压缩空气冷却和油水分离等处理后进入PSA设备,经过吸附剂进行选择性吸附分离,得到高纯度氢气。
二、制氢装置PSA操作步骤1.开启空气压缩机,将周围空气压缩并排入空气储气罐中。
2.打开变压器,将储气罐中的压缩空气经过平衡减压装置减压至稳定压力。
3.将减压后的压缩空气经过冷却器进行冷却,使其温度下降到环境温度以下。
4.过冷的压缩空气经过油水分离器去除其中的油水杂质。
5.经过以上处理的压缩空气进入PSA设备,并依次经过压缩机和蓄气罐进行压缩和储存。
6.在PSA设备中,将压缩空气经过首级干燥器和二级干燥器去除其中的水分和杂质。
7.压缩空气通过调节阀进入吸附器A,吸附器A内的吸附剂选择性吸附低浓度的氢气。
8.同时,通过调节阀将一部分气体经过内部的反吹装置将吸附剂中的杂质和吸附的氢气排出,以保持吸附剂的工作性能。
9.在一定的时间后,切换吸附器A和吸附器B的操作,此时压缩空气进入吸附器B,吸附器A经过反吹装置进行吸附剂的再生。
10.吸附过程和反吹过程进行循环,直至吸附剂A、B都吸附饱和或达到设定的吸附时间。
11.得到的高纯度氢气进入蓄氢罐进行储存和输送。
三、制氢装置PSA操作注意事项1.操作人员应熟悉PSA制氢装置的结构和工作原理,了解各部件的功能和使用方法。
2.在操作过程中,应注意吸附器的切换时间,保证吸附和反吹的周期性进行。
3.定期检查和维护吸附剂及吸附器的工作状态,确保吸附剂的吸附性能。
4.在吸附器切换时,应及时控制调节阀,避免过多或过少的空气进入吸附器,影响制氢效果。
5.操作过程中,应严格控制设备的压力和温度,以保证制氢的质量和安全性。
psa五塔三均变压吸附制氢工作关系表
PSA五塔三均变压吸附制氢工作关系表1. 简介PSA(Pressure Swing Adsorption)是一种通过变压吸附实现气体分离的技术,主要应用于气体纯度要求较高的工业领域,如制氢工艺。
而“五塔三均”是PSA制氢工艺中常见的一种工作方式,通过五个吸附塔和三个均压器进行循环操作,实现氢气的高纯度分离。
本文将从PSA工作原理、五塔三均工作流程和制氢关键参数等方面详细探讨PSA五塔三均变压吸附制氢工作关系表。
2. PSA工作原理PSA工艺利用吸附剂对气体的选择性吸附特性进行分离,实现高纯度气体的获取。
其基本原理是,在不同的压力下,吸附剂的吸附能力不同,因此可以通过变压操作实现气体组分的选择性吸附和脱附。
而“五塔三均”工作方式则是将PSA制氢工艺中的吸附塔和均压器进行合理组合,实现氢气的高纯度分离。
3. 五塔三均工作流程五塔三均工作方式包括了吸附、脱附、再生等多个流程。
在吸附过程中,高纯度氢气被吸附剂吸附,其他杂质气体则被排除。
而在脱附和再生过程中,变压操作使得吸附剂释放已吸附的气体,同时进行再生以恢复吸附剂的吸附能力。
通过这些流程的循环操作,PSA五塔三均变压吸附制氢工作表现出了良好的分离效果和稳定性。
4. 制氢关键参数在PSA五塔三均变压吸附制氢工作中,关键参数包括了压力、温度、流量、吸附剂种类、循环操作周期等多个方面。
合理选择和控制这些参数对于工艺的优化和稳定性至关重要。
特别是吸附剂种类的选择和循环操作周期的优化,能够显著影响到氢气的纯度和产量。
5. 个人观点和理解PSA五塔三均变压吸附制氢工作作为一种高效、稳定的制氢技术,在工业生产中具有重要的应用价值。
通过合理的工艺设计和操作控制,可以实现对氢气产量和纯度的精准控制,满足不同应用领域的需求。
随着工艺技术的不断改进和创新,PSA五塔三均变压吸附制氢工作将会迎来更广阔的发展空间。
总结回顾:通过对PSA五塔三均变压吸附制氢工作关系表的深入探讨,我们了解到了其重要的工作原理和关键参数。
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一、填空题:
1. 具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔物质)被称为_________,被吸附的
物质(一般为密度较小的气体或液体)称为_________。
答文:吸附剂;吸附质 2. 吸附按其性质的不同可以分为四大类,即:____________活性吸附毛细管凝缩和____________。
答文:化学吸附;物理吸附
3. 要求的产品纯度越___,吸附剂的有效利用率就越低,吸附塔的处理能力越___。
答文:高;低
4. 原料气温度越高,吸附剂的吸附量越___,吸附塔的处理能力越___。
答文:小;低
5. 原料气的压力越高,吸附剂的吸附量越___,吸附塔的处理能力越___。
答文:大;高
二、选择题:
1.吸附时间的调整原则是:流量越大则吸附时间就应__ A _____。
A、越短
B、越长
C、保持不变
D、都对
2.回收了其它吸附塔死空间的氢气的过程是___ B ___。
A、产品气升压过程
B、均压升压过程
C、均压降压过程
D、顺放过程
4. 对产品氢纯度的影响因素有(A B C)
A.原料气流量
B.解析再生条件
C.均压次数
5. PSA均压过程的目的是为了(A)
A.回收氢气
B.回收残压
C.回收残氢
D.放出氢气
三、简答题
1、PSA装置的临时停车操作要点是什么?
接到调度停车通知后,与前后相关工序联系,征得同意后,按如下程序停车:(1)通知前工序准备停供原料气,并随时PSA系统的操作压力,一旦超压,立即打开手动放空阀。
(2)关闭PSA系统解吸气出口阀,通知前工序停供原料气。
(3)停气后,立即关闭系统气体进出口各手动阀,然后迅速关闭解析气出口阀。
(4)按下系统微机控制器(暂停)按钮,停止程序运行。
2、PSA装置的正常停车操作要点是什么?
接到调度停车通知后,与前后相关工序联系,征得同意后,按如下程序停车。
(1)通知前工序准备停供低甲洗涤气,并随时注意PSA装置的操作压力,一旦超压,立即打开放空阀。
(2)关闭装置解吸气压缩机,通知前工段停供原料气。
(3)停止供气后,立即关闭系统气体出、入口阀,然后关闭解吸气压缩机的气体进出口手动阀,切断解吸气压缩机的电源。
(4)关闭PSA系统微机控制器,使程序停止在起始位置运行。
(5)停止PSA装置仪表空气系统。
(6)关闭PSA所有手动阀门。
5、吸附按其性质的不同可分为几大类,分别是什么?
吸附按其性质的不同可分为四大类,即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
6、实现吸附分离的基本条件是什么?
吸附剂具有优良的吸附性能和较大的吸附容量
7、活性氧化铝类特性是什么?
活性氧化铝类属于对水有强亲和力的固体,一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备,主要用于气体的干燥。
8、为什么压力越高越容易吸附,温度越高越利于解析?
在压力高时,由于单位时间内撞击到吸附剂表面的气体分子数多,因而压力越高动态平衡吸附容量也就越大;在温度高时,由于气体分子的动能大,能被吸附剂表面分子引力束缚的分子就少,因而温度越高平衡吸附容量也就越小。
9、PSA系统压力超压如何操作?
(1)将产品气出阀门缓慢开大,原则上在开阀放压过程中压力波动一次不超过0.02MPa
(2)若后工序用量小时,则调节低温甲醇洗到PSA与到液氮洗的气量防止PSA 压力过高导致系统超压
(3)若压力持续上升,通过以上调节无法下降,则通知调度适当减量,防止系统压力太高而发生安全事故。
10、阀门内漏的如何判断及处理?
根据压力曲线的对比,可判断是否发生内漏,内漏时的曲线现象是均压时压力曲线平衡向下或向上倾斜。
处理:现场听漏声音,根据现场及曲线判断,若不能判断具体阀门的内漏则需要待到停车时,进行准确的确认,并给与处理。