变压吸附法提纯氢气目的

作品的科学性、先进性及独特之处
法具有工艺流程简单、成本低、 PSA 法具有工艺流程简单、成本低、操作简便等优点 。PSA 法在对含氢气源进行分离提纯首要条件是选择 合适的吸附法制氢用吸附剂， 合适的吸附法制氢用吸附剂，而常用的吸附剂有活性 沸石分子筛， 炭、沸石分子筛，由于活性炭的比表面积大小及分子 筛被不同元素改性后孔径的大小会极大影响其选择吸 附能力，因此可对吸附剂进行改性， 附能力，因此可对吸附剂进行改性，以增大吸附容量 提高吸附选择性，并满足再生容易、 、提高吸附选择性，并满足再生容易、稳定性高等条 件
关于变压吸附法提纯氢气的工艺性能研究
组长： 组长：赵男男 组员： 组员：朱明 沈宏亚 肖肖
变压吸附法提纯氢气目的
利用变压吸附法从工业尾气中 (含CO和CO2)回收氢气,可以获得 高纯度的原料气,实现了废气再利用, 有利于环境的保护,提高了产品的综 合利用率
实验思路
Hale Waihona Puke Baidu
（1）变压吸附分离法提纯氢气是利用吸附剂对原 料中各组分的吸附能力不同， 料中各组分的吸附能力不同，选择适合的吸附剂并进 行可能的改性研究。 行可能的改性研究。 用正交实验进行吸附工艺条件的研究， （2）用正交实验进行吸附工艺条件的研究，优选 出适合的吸附温度、压力，脱附压力、时间等。 出适合的吸附温度、压力，脱附压力、时间等。 吸附剂稳定性研究， （3）吸附剂稳定性研究，在自制固定床吸附装置 上进行吸附剂强化失活实验， 上进行吸附剂强化失活实验，考察吸附剂在变压吸附 过程中的稳定性。 过程中的稳定性。 进一步深化研究， （4）进一步深化研究，考虑和变温吸附复合及多 塔工艺研究。 塔工艺研究。
存在困难和需解决问题
优化改性方法，提高吸附剂对氢气的负载容量 ①优化改性方法，提高吸附剂对氢气的负载容量 及选择性； 及选择性； 实际多塔操作提纯氢气的步骤复杂性 多塔操作提纯氢气的步骤复杂性。 ②实际多塔操作提纯氢气的步骤复杂性。
研究工作进度安排
工作进度 2011.06 2011.07-2011.10 2011.072011.112011.11-2012.01 2012.02 2012.032012.03-2012.04 2012.05 主要工作内容及目标 建立动态吸附实验装置； 建立动态吸附实验装置；确 定分析方法及仪器 吸附剂的改性 吸附工艺条件的优化 稳定性研究 扩展型实验（ 扩展型实验（与变温吸附复 合或者考察多塔吸附） 合或者考察多塔吸附） 总结研究方法、 总结研究方法、成果
本项目的实用价值和现实意义
冶金企业有丰富的焦炉煤气, 这种煤气含有H2 的组份 冶金企业有丰富的焦炉煤气 这种煤气含有 高达55% 以上 经变压吸附后的尾气热值提高仍可作为 以上, 高达 冶金燃料再利用，从而以较小的投资, 冶金燃料再利用，从而以较小的投资 既达到了减少向 空气中“三废”的排放, 又充分利用了能源, 空气中“三废”的排放 又充分利用了能源 获得了显 著的经济效益和社会效益。。 。。变压吸附法制取的氢气 著的经济效益和社会效益。。变压吸附法制取的氢气 纯度可在99% ~ 99. 999% 以上。因此 它在冶金企业 以上。因此, 纯度可在 中有广泛的应用前景。随着天然气的开发应用, 中有广泛的应用前景。随着天然气的开发应用 使得采 用天然气作为原料气的变压吸附制氢工艺也将有广泛 的应用前景。 的应用前景。
国内外当前研究水平
三、国内研究水平： 西南化工研究设计院于70年代初在国内率先从事变压吸附技术的研究工作，从80年 代初该技术工业化以来，在吸附剂、工艺、控制、阀门等诸多方面作了大量的改进 工作。尤其进入90年代中期，随着我该院不断推广大型化变压吸附装置，该技术得 以迅猛发展。西南化工研究设计院变压吸附研究所创造性地采用了抽空工艺，氢气 的回收率可以提高到95~97%的水平，而且在提高回收率的同时，进一步降低了对 原料气的要求，扩大原料的使用范围，简化了工艺流程，是我国变压吸附技术在国 际上处于先进地位；该工艺可采用多床层多种吸附剂装填方式，取消了某些气源的 预处理及后处理工序，减少了投资和消耗；可以实现高温PSA流程，扩大了PSA技 术的使用范围,使某些需要变温吸附的场所可以采用PSA工艺，同时对某些高温气源 有需要高温产品的场合，也可以取消冷却和加热过程。目前工艺可以采用的方法有： 逆放，顺放，均压降，常压冲洗，抽空冲洗，抽空，置换等。 五、国外研究水平 国外对变压吸附法研究较为先进，对中国实施了技术垄断。宝钢冷轧部1420 变压吸附 制氢装置于1997 年底投产, 整套设备从德国Linde 公司引进。