变压吸附操作培训资料1
变压吸附式制氮机培训材料
变压吸附式制氮机培训材料一、工作原理1.空气压缩:空气压缩机将环境空气压缩到一定压力,并送入空气分离系统。
2.空气分离:空气分离系统由变压吸附器、分子筛吸附剂和氮气储存罐组成。
变压吸附器中装有分子筛吸附剂,它可以选择性地吸附氧气和杂质,从而获得高纯度的氮气。
3.吸附与脱附:在变压吸附器工作过程中,根据设定的时间进行吸附和脱附。
当变压吸附器吸附氧气和杂质时,纯净的氮气进入氮气储存罐。
随后,变压吸附器通过改变压力来脱附吸附剂中的氧气和杂质,从而获得再次重新使用的吸附剂。
4.氮气储存:纯净的氮气通过氮气储存系统储存,并供应给需要使用氮气的设备。
二、操作流程1.启动空气压缩机,并调整压力到制氮机所需的工作压力。
2.打开制氮机上的氮气储存缸阀门,使其与氮气储存罐相连。
3.打开氮气储存罐并调节其压力,使其与制氮机所需的制氮压力相匹配。
4.打开制氮机上的空气进气阀门,开始压缩空气。
5.通过调节制氮机上的控制阀门来控制制氮机的工作压力和操作模式。
6.检查氮气输出管路和设备的连接情况,确保氮气正常供应。
7.定期检查制氮机的运行状态和压力,及时处理故障,确保设备的正常运行。
三、常见问题及处理方法1.制氮机压力不稳定:检查空气压缩机的状态,如排气温度、油位等是否正常,保持设备清洁,并及时更换油品。
2.氮气产量不稳定:检查氮气压力和氮气储存罐的状态,确保其处于正常工作范围。
如果问题仍然存在,可能是吸附剂需要更换或调整。
3.氮气储存罐压力过高:检查制氮机的工作压力,确保与氮气储存罐的设定压力相匹配。
如果问题仍然存在,可能是储存罐内部的压力调节装置需要维修或更换。
总结:通过对变压吸附式制氮机的工作原理、操作流程以及常见问题的处理方法的培训,可以更好地使用和维护制氮机,确保其正常运行,提高工作效率,节省能源成本。
09变压吸附基础知识
保密芳烃基础知识PSA装置目录第一章概述 (3)第二章变压吸附工艺原理 (4)第一节基本原理及常识 (4)第二节变压吸附的工艺条件与吸附能力的关系 (7)2.1原料气组成 (7)2.2原料气温度 (7)2.3吸附压力 (7)2.4解吸压力 (7)2.5产品纯度 (7)2.6氢气回收率 (7)第三节吸附剂 (7)3.1活性氧化铝 (7)3.2活性炭 (8)3.3分子筛 (8)第四节变压吸附氢提纯工艺过程 (8)4.1吸附分离的主要工序 (8)4.2十床变压吸附氢提纯简述 (9)4.3变压吸附氢提纯技术在石化行业中的应用 (10)第三章开工和停工操作 (30)第一节开工准备 (30)1.1管路系统的准备工作 (30)1.2机泵单体试车 (32)1.3吸附剂装填 (32)1.4系统置换 (32)第二节首次开车 (32)第三节正常开车步骤 (33)第四节开车阶段的调整 (33)第五节装置的运行 (33)5.1产品纯度的调整 (33)5.2装置处理量的调节 (34)5.3吸附塔的切除 (34)5.4操作注意事项 (38)第六节装置的停车 (38)6.1正常计划停车 (38)6.2紧急停车 (39)6.3临时停车 (39)第七节维修与故障处理 (39)7.1故障查找指南 (39)第一章概述吸附分离是一门老的学科。
早在数千年前,人们就开始利用木炭、酸性白土、硅藻土等物质所具有的强吸附能力进行防潮、脱臭和脱色。
但由于这些吸附剂的吸附能力较低、选择性较差,因而难于大规模用于现代工业。
变压吸附(Pressure Swing Adsorption)气体分离与提纯技术成为大型化工工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程,是在本世纪六十年代迅速发展起来的。
这一方面是由于随着世界能源的短缺,各国和各行业越来越重视低品位资源的开发与利用,以及各国对环境污染的治理要求也越来越高,使得吸附分离技术在钢铁工业、气体工业、电子工业、石油和化工工业中日益受到重视;另一方面,六十年代以来,吸附剂也有了重大发展,如性能优良的分子筛吸附剂的研制成功,活性炭吸附剂、活性氧化铝和硅胶性能的不断改进,以及ZSM特种吸附剂和活性炭纤维的发明,都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。
变压吸附
瓦斯提浓中的变压吸附及吸附材料一、变压吸附简介变压吸附(PSA)是利用气体各组分在吸附剂上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化的原理,通过周期性的压力变化实现气体的分离。
根据吸附剂对混合气中各种组分吸附能力的不同,通过选择合适的吸附剂就可以达到对混合气进行分离提纯的目的。
同一吸附剂对同种气体的吸附量,还随吸附压力的变化而变化:压力越高,吸附量越大。
利用这一特性,可以使吸附剂在高压下吸附,然后通过降压使吸附剂上吸附的气体解吸下来,既实现解析气体的富集,又使吸附剂再生,达到循环利用的目的。
图1 变压吸附过程示意图(常压解吸)变压吸附过程中,主要包括升压过程(A→B),吸附过程(B→C),顺放过程(C→D),逆放过程(D→F)。
二、变压吸附在瓦斯提浓中的应用煤矿瓦斯中的主要成分为CH4、O2及N2,提浓瓦斯即是将CH4与O2、N2有效的分离。
我国《煤矿安全规程》规定,煤层气利用时甲烷体积分数不得低于30%。
而实际上大多数煤矿瓦斯甲烷含量低于30%,因而对此类瓦斯的利用应首先进行甲烷富集,使甲烷含量达到40%后再进行变压吸附脱氧。
图2 变压吸附法提浓煤矿瓦斯的工艺流程框图。
如图2,对于甲烷含量在20%~40%的瓦斯,先采用低压(0.2 MPa)下的变压吸附,将甲烷量富集提高至40%以上,再将富集后的瓦斯升压到0.6 MPa后进行脱氧,而对于甲烷含量大于40%的瓦斯则直接进入脱氧工艺,瓦斯脱氧后进行甲烷浓缩,最终生产压缩天然气(CNG)或液化天然气(LNG)。
三、吸附剂及吸附材料由上述知,瓦斯提浓时需要两种类型吸附剂。
● 瓦斯富集甲烷专用吸附剂图3 甲烷富集专用吸附剂的吸附等温线 ● 脱氧专用吸附剂图4 脱氧专用吸附剂在298 K 时的吸附等温线 瓦斯气中变压吸附剂最早是釆用斜发沸石分子筛,其分离效果较好;近年来也有采用沸石分子筛对CH 4/N 2分离的报道。
但由于其亲水性强,价格高于碳质吸附剂,用于变压吸附适用性不理想。
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。
变压吸附式制氮机培训材料
XXX培训教材之三
XX集团
吸附式制氮机
3、吸附剂的物理性质:
孔容 空隙率 孔隙率
真实重度 比表面积 表观重度
孔径和孔径分布
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吸附式制氮机
4、吸附剂的热力学基础:
在同一温度下,吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附质的 分压上升而增加;
在同一吸附质分压下,吸附质在吸附剂上的吸附量随吸 附温度上升而减少。
• 变压吸附制氮是利用了吸附剂---碳分子筛在不同压力 下对氧、氮的吸附能力大小的不同而达到分离空气中氧 氮的目的。
• 碳分子筛对氮、氧的分离作用主要是基于氮、氧分子在 分子筛表面的扩散速率不同。较小直径的氧分子扩散较 快,较多地进入分子筛固相;较大直径的氮分子扩散较 慢,较少进入分子筛固相。
• 这样,氮在气相中得到富集。一段时间后,分子筛对氧 的吸附达到一定程度,通过减压,被碳分子筛吸附的气 体被释放出来,分子筛也就完成了再生。
AV102、AV103、 AV106、 AV107、
A塔内分离空气,B 塔内CMS再生
B塔加压以减少空气 需求
B塔内分离空气,A 塔内CMS再生
A塔加压以减少空气 需求
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14、开机:
当压缩空气源压力达到0.7Mpa时打开制氮机总进口截止阀,此 阀不宜开得过大,能保证制氮机最终能达到吸附压力即可,调节 气动阀门工作气源处的减压阀压力至0.4-0.5Mpa。 顺时针打开PLC主站电控柜上的制氮机电源开关,在制氮机控 制柜的氧分仪上设定氧含量上限,装置正常工作。根据两个吸附 塔的压力变化来判断两吸附塔是否正常切换,工作塔的压力应与 压缩空气的压力相差0.5Mpa 左右,再生塔压力为零,均压时两 塔压力应接近原工作塔压力的一半。 打开氧分仪电源,调节取样减压阀将压力调节到1.0bar,调节 取样流量调节阀,将气量调至在探头出口处能感觉到有气出来即 可,注意采样气量不宜过大。检测氮气纯度。 通过调整氮气出口阀的开度来调节氮气的纯度和流量。缓慢打 开放空出口截止阀,调节流量至额定流量的二分之一。当氮气纯 度达到要求后,缓慢打开纯气出口截止阀,将流量调至所需的流 量,关闭放空出口截止阀,设备正常运转即可投入使用。
变压吸附制氮设备培训资料
PSA变压吸附制氮设备培训资料一、瑞气简介:瑞气公司自1979年从事常温空分领域的开发与研究以来,通过二十多年不断开拓,已形成变压吸附制氮设备、变压吸附制氧设备、氮气纯化设备及膜制氮设备配套生产能力,是中国目前研发力量最雄厚、技术最先进、生产规模最大、质量管理最完善的常温空分设备制造商,产品遍布石油、化工、电子、磁材、玻璃、金属热处理、冶金、食品保鲜、医药、化肥、塑料、橡胶、煤炭、海运、航天等行业。
瑞气的研发历程——1979年瑞气参与了中国第一台可投入工业运行的真空脱附式变压制氮机的研制——1989年企业成功研制出中国第一台变压吸附(常压脱附)空分制氮装置及氮气纯化设备。
1995年为克拉玛依炼油厂成功提供第一台全自动的氮气纯化设备,纯氮含氧≤1ppm,氢<5ppm。
——1996年研制成功中国第一台井下移动式制氮车;通过煤部科鉴字[1996]第215号鉴定,研究成果处于变压吸附卧式制氮技术的国际领先水平——1997年研制成功中国第一台全自动PSA制氮机氮气净化设备——1998年KYZD型地面大型移动式制氮装置,通过煤行管科鉴字[1998]第153号鉴定,研究成果达到了变压吸附制氮技术的国内领先水平——2000年研制成功并推广的主导产品节能型变压吸附制氮机,2000年通过浙江省科委鉴定[2000]418号鉴定,以其先进的流程专利技术填补了国内空白,研究成果达到了变压吸附制氮技术的国内领先水平——2001年研制成功变压吸附医用氧机,被评为温州知名商标,并列入浙江省新产品项目——2003年7月研制成功无再生气、节能型氮气纯化设备新产品,并通过省级新产品鉴定,同行国内专家评委鉴定一致认为其技术水平达到国际先进水平。
——11项新技术获得国家专利,5项科技成果通过省(部)级鉴定,5项产品获省、市科技进步奖,3项产品获浙江省高新技术产品称号二、瑞气制氮设备的命名一、型号规格说明:BGPN×××-×××*氮气纯度是指气体的无氧百分含量。
变压吸附理论学习00
5.2 吸附分离流程的主要工序 • 吸附工序--在常温、吸附压力下吸附杂质,出产 品。 • 减压工序--通过一次或多次的均压降压过程,将 床层死空间氢气回收。 • 顺放工序--通过顺向减压过程获得冲洗再生气源。 • 逆放工序--逆着吸附方向减压使吸附剂获得部分 再生 • 冲洗工序--用其它塔顺放出的氢气冲洗吸附床, 降低杂质分压,使吸附剂完成最终的再生,冲 洗时间越长越好 • 升压工序--通过一次或多次的均压升压和产品气 升压过程使吸附塔压力升至吸附压力,为下一 次吸附作好准备
2.3 原理 所以说变压吸附(PSA),就是利用吸附 剂对不同气体组分随压力变化而变化的吸附 特性,加压吸附部分组分,降压解吸这些组 分,从而吸附剂得到再生,并使不同气体得 到分离的过程。 下面主要以PSA制氢的工艺来讲解变压吸 附。
3 变压吸附的主要内容 (1)吸附剂 (2)工艺流程 (3)自控系统 4 吸附剂 4.1 PSA吸附剂:
图一 不同温度下的吸附等温线
压力越高单位时间内撞击 到吸附剂表面的气体分子 数越多,因而压力越高平 衡吸附容量也就越大;由 于温度越高气体分子的动 能越大,能被吸附剂表面 分子引力束缚的分子就越 少,因而温度越高平衡吸 附容量也就越小。
从上图的B→A和C→D可以看出:在温度一定时,随 着压力的升高吸附容量逐渐增大;从上图的B→C和 A→D可以看出:在压力一定时,随着温度的升高吸 附容量逐渐减小。一般吸附在常温状态下吸附,视作 等温。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子 力(即范德华力)进行的吸附。其特点是:吸附过程 中没有化学反应,吸附过程进行的极快,参与吸附的 各相物质间的平衡在瞬间即可完成,并且这种吸附是 完全可逆的。 2.2 吸附平衡 吸附平衡是指在一定的温度和压力下,吸附剂与吸 附质充分接触,最后吸附质在两相中的分布达到平衡 的过程。这个过程为动态平衡,对于相同的吸附剂和 吸附质,其平衡吸附容量是一个定值,这个量主要受 压力与温度影响。
变压吸附(PSA)操作规程(1)
变压吸附(PSA)操作规程第一部分设计基础资料一装置概况1.气体组成原料气:氢气压力5.0Mpa,≤40℃,流量73.63Nm3/h产品氢气副产品解析气≤40℃压力0.02Mpa 流量24Nm3/h2.年运行时间8000小时二.消耗指标仪表空气30 Nm3/h置换用氮气(间断使用)50Nm3/h三.排放物解析气24 Nm3/h第二部分生产工艺介绍一生产工艺原理变压吸附工艺的原理是利用所采用的吸附剂对不同组分的吸附容量随着压力的不同而呈现差异的特性,在吸附剂的选择吸附条件下,加压吸附原料气中的杂质组分,弱吸附组分H2等通过床层由吸附器顶部排出,从而使氢气与杂质分离。
减压时被吸附的杂质组分脱附,同时吸附剂获得再生。
吸附器内的吸附剂对杂质的吸附是定量的,当吸附剂对杂质的吸附达到一定量后,杂质从吸附剂上能有效的解吸,使吸附剂能重复使用时,吸附分离工艺才有实用意义。
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,制取净化气的过程是间歇的,必须采用多个吸附器循环操作,才能连续制取氢气。
本装置采用四塔流程,简称4-1-2/P工艺,即采用四个吸附器,单塔进料,二次均压,冲洗解吸循环操作工艺,由程序控制器控制其程控阀门的动作进行切换,整个操作过程都是在环境温度下进行。
二.工艺流程简述来自界外的原料气温度≤40℃。
压力5.0Mpa,经调节阀(PCV-201)减压至1.6Mpa后进入原料气缓冲罐(V201),压力稳定后进入与四个吸附器(T0201A~D)及一组程控阀组成的变压吸附系统。
变压吸附系统采用四塔操作,经过吸附、二次均压降、顺放、逆放、冲洗、二次均压升、终充等工艺流程。
原料气自上而下通过其中正处于吸附状态的吸附器,由其内部的吸附剂进行选择性的吸附,原料气中大部分H2组分在经过吸附气后未被吸附,在吸附压力下从吸附器顶端流出,得到合格的产品气,经调节阀(PCV-202)调节后进入氢气缓冲罐(V0202),缓冲稳压后经转子流量计(FIQ-201)计量,用管道直接送出界外。
变压吸附
一段、二段吸附塔、分离罐及缓冲 罐保压。
一段、二段吸附塔分离罐及缓 冲罐泄压,氮气置换。
合 成
切断CO,停止高压尾气排放。反 应釜降温降压,溶液存在反应釜、 蒸发器
带压设备泄压,所有反应液存 放在事故罐中。低点排放至集 液槽。
所有运转设备按 次序、视情况停 车,并注意保养 维护。禁止出现 超温超压。
加氢氧化钾。成品塔顶部馏出一部分返回干燥塔。在
操作中干燥塔重点注意塔釜水含量在600~900ppm,
主要靠釜温(168℃)调控塔釜水含量,水低时略微降 低釜温;相反,则略微升高。防止干燥塔回流槽满液、 塔顶超压。成品塔重点控制72板温度在145.5℃,塔釜 温度,温度超高时,启提馏塔进料泵,脱除丙酸。
PSA-1吸附过程如下图所示
CO H2和N2等 CO2等
PSA-1工序的作用是脱除原料气中的CO2、饱和 H2O及部分CH4等杂质。主要操作参数为: 吸附压力:~3.50MPa 半成品气压力:~3.45MPa 原料气流量:29200Nm3/h PSA-2工序的作用是提纯CO,不用的N2,H2等从顶 部排出。主要操作参数为: 吸附压力:~3.40MPa 置换压力:~0.25MPa
(三)变压吸附开车流程
PSA-1开车流程
氮气置换 开车前检查
启动水环泵 各塔抽负压
入口取样合格后 各塔手动冲压
系统投入“自动”
正常运行
解吸气压 缩机启动
依CO2含量 调整吸附时间
PSA-2开车流程
氮气置换 产品气压缩 机启动空转 启动置换气 压缩机空转 启动罗茨泵 各塔抽负压
系统调整
吸附废气、置换 废气压缩机启动
为轻组份进料。轻组份塔顶气相物料冷凝后,进入分层器,分层器轻
变压吸附式制氮机培训材料
安全与环保的未来发展
未来制氮机将更加注重安全与 环保的融合,实现经济效益和 环境效益的双赢。
随着环保意识的提高,制氮机 将更加注重环保技术的研发和 应用,以降低对环境的影响。
随着技术的进步,制氮机将更 加智能化和自动化,提高设备 的安全性和可靠性。
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变压吸附式制氮机的发展历程
20世纪50年代 20世纪70年代 20世纪80年代 21世纪 变压吸附技术的初步研究和应用。 随着技术进步和市场需求增加,变压吸附式制氮 机得到广泛应用。 变压吸附技术逐渐成熟,开始应用于工业生产。 随着环保意识的提高和技术的不断创新,变压吸 附式制氮机在节能减排方面取得显著成果。
故障诊断
根据故障现象,分析故障原因,确定故障部 位。
维修保养
对制氮机进行定期的维修保养,延长设备使 用寿命。
故障排除
根据故障诊断结果,采取相应的措施排除故 障。
维修记录
对维修保养情况进行记录,以便于日后查阅 和参考。
变压吸附式制 氮机的性能参
数与选型
04 REPORTING
WENKU DESIGN
工作原理
变压吸附式制氮机的 应用领域
电子工业 化工行业 食品工业 医疗领域 用于电子元件的制造和封装,提供高纯度氮 气作为保护气体。 作为惰性气体保护生产过程,防止产品氧化 和化学反应。 用于食品包装和保存,提供高纯度氮气作为 填充气体。 用于医疗设备和仪器的制造和维护,提供高 纯度氮气作为保护气体。
价格与成本
比较不同制氮机的价格和运行成本, 包括能耗、维修费用等。
04
变压吸附式制氮机的安全与环保
05
WENKU DESIGN
变压吸附指导书
四、实验指导1、变压吸附实验原理吸附是一个复杂过程,存在着化学和物理吸附现象,而变压吸附则是纯物理吸附,整个过程均无化学吸附现象存在。
众所周知,当气体与多孔的固体吸附剂(如活性炭类)接触,因固体表面分子与内部分子不同,具有剩余的表面自由力场或称表面引力场,因此使气相中的可被吸附的组分分子碰撞到固体表面后即被吸附。
当吸附于固体表面分子数量逐渐增加,并将要被覆盖时,吸附剂表面的再吸附能力下降,即失去吸附能力,此时以达到吸附平衡。
变压吸附是在较高压力进行吸附,在较低压力下使吸附的组分解吸出来。
从图1吸附等温线可看出,吸附量与分压的关系,升压吸附量增加,而降压可使吸附分子解吸,但解吸不完全,故用抽空方法得到脱附解吸并使吸附剂再生。
图1、变压吸附的基本过程(常压解吸)吸附-解吸的压力变换为反复循环过程,但解吸条件不同,可以有不同结果,可通过图2(a)、(b)得到解释。
当被处理的吸附混合物中有强吸附物和弱吸附物存在时,强吸附物被吸附,而弱吸附物被强吸附物取代而排出,在吸附剂未能达到吸附平衡时,弱吸附物可不断排出,并且被提纯。
(1)常压解吸1)升压过程(A-B)经解吸再生后的吸附床处于过程的最低压力P1,床层内杂质物质吸附量为Q1(A点),在此条件下让其他塔的吸附出口气体进入该塔,使塔内压升至吸附压力P3,此时床内杂质的吸附量Q1不变(B点)。
2)吸附过程(B-C)在恒定的吸附压力下原料气不断进入吸附床,同时输出产品组分,吸附床内杂质组分的吸附量逐步增加,当达到规定的吸附量Q3时(C点),停止进入原料气,吸附终止,此时吸附床上部仍预留有一部分未吸附杂质的吸附剂。
3)顺放过程(C-D)沿着进入原料气输出产品的方向降低压力,流出的气体仍然是产品组分,这部分气体用于其他吸附床升压或冲洗。
在此过程中,随床内压力不断下降,吸附剂上的杂质被不断解吸,解吸的杂质又继续被吸附床上部未充分吸附杂质的吸附剂吸附,因此杂质并未离开吸附床,床内杂质吸附量Q3不变。
变压吸附知识问答[详细讲解]
变压吸附知识问答一、变压吸附基本原理1.什么叫吸附?当气体分子运动到固体表面上时,由于固体表面原子剩余引力的作用,气体中的一些分子便会暂时停留在固体表面上,这些分子在固体表面上的浓度增大,这种现象称为气体分子在固体表面上的吸附。
吸附物质的固体称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。
按吸附质与吸附剂之间引力场的性质,吸附可分为化学吸附和物理吸附。
2.气体分离的原理是什么?当气体是混合物时,由于固体表面对不同气体分子的引力差异,使吸附相的组成与气相组成不同,这种气相与吸附相在密度上和组成上的差别构成了气体吸附分离技术的基础。
伴随吸附过程所释放的热量叫吸附热,解吸过程所吸收的热量叫解吸热。
气体混合物的吸附热是吸附质的冷凝热和润湿热之和。
不同的吸附剂对各种气体分子的吸附热均不相同。
3.什么叫化学吸附?什么叫物理吸附?化学吸附:即吸附过程伴随有化学反应的吸附。
在化学吸附中,吸附质分子和吸附剂表面将发生反应生成表面络合物,其吸附热接近化学反应热。
化学吸附需要一定的活化能才能进行。
通常条件下,化学吸附的吸附或解吸速度都要比物理吸附慢。
石灰石吸附氯气,沸石吸附乙烯都是化学吸附。
物理吸附:也称范德华(van der Waais)吸附,它是由吸附质分子和吸附剂表面分子之间的引力所引起的,此力也叫作范德华力。
由于固体表面的分子与其内部分子不同,存在剩余的表面自由力场,当气体分子碰到固体表面时,其中一部分就被吸附,并释放出吸附热。
在被吸附的分子中,只有当其热运动的动能足以克服吸附剂引力场的位能时才能重新回到气相,所以在与气体接触的固体表面上总是保留着许多被吸附的分子。
由于分子间的引力所引起的吸附,其吸附热较低,接近吸附质的汽化热或冷凝热,吸附和解吸速度也都较快。
被吸附气体也较容易地从固体表面解吸出来,所以物理吸附是可逆的。
物理吸附通常分为变温吸附和变压吸附。
4.变压吸附属化学吸附或物理吸附?分离气体混合物的变压吸附过程系纯物理吸附,在整个过程中没有任何化学反应发生。
变压吸附脱碳操作法.
变压吸附脱碳操作法.第九部分变压吸附脱碳操作法第⼀章概述第⼀节岗位责任制⼀、接班1.提前半⼩时到达岗位,了解⽣产情况及存在问题,并进⾏巡回检查;2.参加班前会,听取交班班长的⽣产汇报及本班班长的⼯作安排、3.详细进⾏岗位交接,通过听取介绍,查阅记录报表,进⼀步了解上班各项⼯艺指标执⾏情况,设备电器、仪表的运⾏和检修情况,主要运转设备、备车情况,故障发⽣原因及处理;4.双⽅检查⽆误后进⾏会签,接班后⼀切⼯作有接班者负责。
⼆、交班1.努⼒为下班创造良好的⽣产条件,保持现场和设备清洁,⼀般情况下,交班前三⼗分钟不准任意改变⼯艺操作条件;2.在现场详细的向接班者介绍⽣产负荷变动情况,存在问题及注意事项;3.交班期间⽣产有交班者负责,如接班者未到,应继续值班并汇报班长;4.在事故不正常情况下,应主动推迟交班,并积极组织⼈员进⾏处理,待恢复正常后再进⾏交班或接班清楚,双⽅同意后,可以交班。
5.交接班完毕双⽅签字后,交班者去参加班会后,⼀切由接班者负责。
第⼆节安全⽣产基本注意事项1.操作⼈员必须按照操作⼿册规程操作,凡新来⼈员必须进⾏安全教育和操作⽅法学习,实际操作时,未经技术和操作⽅法考试合格者,不准进⾏独⽴操作。
2.操作⼈员再上班时,必须穿着整齐,不准携带易燃易爆物品,进⼊现场,严格遵守劳动纪律,严格进⾏交接班,严格进⾏巡回检查,严格控制⼯艺指标,严格执⾏操作规程,严格执⾏有关安全规定。
3.本装置界区内应保持清洁不准堆放易燃易爆物质,尤其在交通要道上更不准堆放物品,以确保交通畅通。
4.本装置界区应设置有消防器材,操作⼈员都应知道,消防器材的设置地点和使⽤⽅法,平时严禁乱动,消防器材每年应定期检查。
5.设备在未卸压时,严禁任何修理⼯作和焊接,拧紧螺丝并严禁使⽤铁器敲击设备。
6.设备使⽤的压⼒表必须是检验合格并打上铅封的,如压⼒表指针不会零或误差⼤于其级数时,不得继续使⽤,每年必须检验⼀次压⼒表,并打上铅封,对于采⽤压⼒便送⽓压⼒指⽰在使⽤前校好零点。
变压吸附制氮系统培训
变压吸附制氮系统培训一、变压吸附制氮机简介变压吸附法(简称PSA )是一种新的气体分离技术,其原理是利用碳分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。
变压吸附(PSA )制氮机是一种新型高科技设备,它具有设备成本低,体积小、重量轻、操作简单、维护方便、运行费用小、现场制氮快捷、开关方便、无污染等优点。
二、工艺流程图1 制氮系统工艺流程图三、工作原理1、干燥器工作原理干燥器由两个罐体组成,A 、B 罐交替工作,切换时间为30分钟;空气进入A 罐后经Al 2O 3吸附水分进入下一道工序(A 进开,A 排关),与此同时B 罐将吸附的水分通过加热器加热后排出(B 进关,B 排开),此过程持续28分钟,然后B 排气阀关闭,只有加热后的气体进入B 罐,实现“憋压”状态,2分钟后A 、B 罐压力相同,切换为B 吸附、A 解析,工作原理同上。
2、高效除油器工作原理压缩空气首先进入下壳体,经螺旋分离使空气中的液态油、水沉积在底部,经电磁排污阀排出,而气流进入过滤组件(C 级滤芯),除去较大的固态、液态微粒;气体经滤芯内部进入上壳体中的精密过滤组件(T 级滤芯),微小的油、水气溶胶粒子被过滤在滤芯内部,干净的气体从上壳体出去。
图2 除油器滤芯3、冷冻式干燥机工作原理压缩空气流入前置冷却器(高温型专用)散热后流入热交换器,与从蒸发器排出来的冷空气进行热交换,使进入空气的温度降低。
换热后的压缩空气流入蒸发器,通过蒸发器与制冷剂热交换,压缩空气中的热量被制冷剂带走,压缩空气迅速冷却,压缩空气中的水蒸汽冷凝成水滴后经气水分离器排出。
降温后再次经与入口的高温潮湿热空气进行热交换后出去。
4、变压吸附制氮机工作原理碳分子筛在0.7~0.8Mpa 状态下可以有效吸附空气中的氧气,常压状态下可以将吸附的氧气全部释放。
压缩空气通过总进气阀、A 塔进气阀进入A 塔,压缩空气中的氧分子被塔中的碳分子筛吸附,未吸附的氮气穿过吸附床,通过A 出气阀、总共出气阀进入氮气储罐,此过程过程称作吸附,持续时间大概50多秒。
变压吸附操作手册
氯乙烯尾气净化回收装置操作运行及维护说明书四川.成都二零零六年八月目录第一章前言第二章工艺原理及工艺工程1、概述2、工艺原理和过程实施第三章工艺流程第四章装置的几种操作系统介绍1、故障判断及自动切换系统2、装置自调整控制系统第五章工艺过程参数检测及自动控制调节系统1、概述2、过程控制、调节和参数检测说明第六章开车1、初次开车前的准备工作2、投料启动及运行第七章停车及再启动1、停车2、停车后的再启动第八章故障与处理方法第九章安全技术1、概述2、有关气体性质3、装置的安全设施4、消防措施5、安全生产有关注意事项第一章前言该操作运行及维护说明书是为变压吸附净化回收氯乙稀分馏尾气装置而编写的,用于指导装置的原始开车及正常运行的维护。
主要包括工艺原理及工艺过程、工艺流程、操作系统介绍、开停车的方法、故障判断和相关的安全知识等。
要求操作人员熟悉相关的工艺图纸,理解装置的生产工艺和使用的过程,掌握装置的开车方法、操作程序、参数控制和调节。
对装置所要使用的仪表种类和型号,要熟悉性能、认真调试。
在与设计条件偏离不大的情况下,操作者可以根据生产需要参照本说明对操作方法及操作参数作适当的正确的调整,但是在任何情况下操作人员都不能违反工业生产中应该普遍遵循的安全规则和惯例。
在启动和操作运转装置之前,操作人员都需要仔细阅读说明书,因为不适当的操作将会影响到装置的正常运行,导致吸附剂的损坏,甚至发生事故,危及人身及装置安全。
除专门标注外,本操作运行说明书中所涉及的压力均为表压,组份浓度为体积百分数,流量均为标准状态下(760mmHg,273K)的体积流量。
第二章工艺原理及工艺过程2.1 概述本装置原料气为氯乙稀装置分馏尾气,其组成如下:原料气经过本装置后,在吸附塔出口端输出净化气,主要成分为N2、H2等,净化气中的C2H3Cl、C2H2等杂质将达到国家排放标准,可直接排放至大气,吸附剂中被吸附的C2H3Cl、C2H2等气体组分在进口端通过逆放和抽空步骤得到解吸,称为解吸气,主要包含C2H3Cl、C2H2、N2及少量H2气体,解吸气返回到前工序回收。
变压吸附基础理论
变压吸附基础理论第一节吸附式气体分离技术一、吸附剂和吸附质由于物质分子之间的引力,当两种物质的分子接触时,他们就会彼此吸引附着。
发生吸附现象时,一般称密度较大的固体物质为吸附剂,密度较小的气体物质为吸附质。
二、吸附式气体分离吸附类型吸附现象按照其发生的性质可分为四大类:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
吸附式气体分离过程主要是物理吸附过程。
物理吸附产生的理论依据是分子之间的范德华力和电磁力。
物理吸附具有如下特点:·吸附过程进行很快· 吸附过程没有化学反应·过程可逆三、吸附剂衡量吸附容量是衡量吸附剂能吸附吸附质多少的度量。
不同的吸附质有着不同的表面特征。
对于某一种吸附剂而言,不同的表面特征就带来了不同的吸附能力,也就有不同的容量。
这是变压吸附能够将混合气体分离开的主要原因。
常见气体在相同分压和温度一般的吸附容量排列顺序由小到大为:H2→Ar→O2→N2→CO→CH4→CO2→……→H2O四、吸附剂性能理论和实验数据证明;对同一吸附剂和吸附质来说有:(1)吸附剂在吸附质压力较高时,吸附容量大,反之在吸附质压力较低时,吸附容量较小。
(2)吸附剂在吸附质温度较低时,吸附容量大,反之在吸附质温度较高时,吸附容量较小。
变压吸附(PSA)、变温吸附(TSA)和变压/变温(PSA/TSA)吸附气体纯化技术就是建立在吸附剂对不同吸附质,以及在不同压力和温度条件下,吸附容量不同的理论和实验的基础上开发出来的新型实用技术。
五、实用的吸附纯化技术在实际的吸附过程中,吸附器内部的气体分布如下图所示:在实际生产中,我们不能让吸附前沿突破吸附床顶,这样传质区、未吸附区大量的有用气就不能进入产品管道。
如果把这些气体随解吸气排掉,就造成了浪费,严重影响气体的收率。
收率是指产品气占原料气中产品组分的比率。
实际应用中还开发了许多实用技术。
(1)多吸附器交替操作。
吸附和解吸是一对矛盾,它们是不能同时在一个吸附床层同时进行,所以一个吸附床是不能连续生产的。
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1、变压吸附操作培训资料1变压吸附常用吸附剂有哪几种?他们各自的作用是什么?
变压吸附常用的吸附剂有:硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等,另外还有针对某种组分选择性吸附而制的吸附材料。
气体吸附分离成功与否,很大程度上依赖于吸附剂的性能,因此选择吸附剂是确定吸附作的首要问题。
硅胶是一种坚硬、无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒,分子式为SiO2.nH2O,为一种亲水性的极吸附剂。
它是用硫酸处理硅酸钠的水溶液,生成凝胶,并将其水洗除去硫酸钠后经干燥,便得到玻璃状硅胶,它主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等。
工业上用的硅胶分成粗孔和细孔两种。
粗孔胶在相对湿度饱和的条件下,吸附量可达吸附剂重量的80%以上,而在低湿度条件下,吸附量大大低细孔硅胶。
活性氧化铝是由铝的水合物加热脱水制成,它的性质取决于最初氢氧化物的结构状态,一般都不是纯粹的
Al2O3,而是部分水合无定形的多孔结构物质,其中不仅有无定形的凝胶,还有氢氧化物的晶体。
由于它的细孔通道表面具有较高的活性,故又称活性氧化铝。
它对水有较强的亲和力,是一种对微量水深度干燥的吸附剂。
在一定操作条件下,它的干燥深度可达露点-70℃以下。
活性炭是将木炭、果壳、煤等含碳原料经炭化、活化后制成的。
活化方法可分为两大类,即药剂活化法和体活化法。
药剂活化法就是在原料里加入氯化锌、硫化钾等化学药品,在非活性气氛中加热进行炭化和化。
气体活化法是把活性炭原料在非活性气氛中加热,通常在700℃以下除去挥发组分以后,通入水蒸气、二氧化碳、烟道气、空气等,并在700~1200℃温度范围内进行反应使其活化。
活性炭含有很多毛孔构造,所以具有优异的吸附能力。
因而它用途遍及水处理、脱色、气体吸附等各个方面。
沸石分子筛又称合成沸石或分子筛,其化学组成通式为:
[M(Ⅰ)M(Ⅱ)]O.Al2O3.nSiO2.mH2O中M(Ⅰ)和M(Ⅱ)分别为为一价和二价金属离子,多半是钠和钙,n称为沸石的硅铝比,硅主要来自于酸钠和硅胶,铝则来自于铝酸钠和Al(HO)3等,它们与氢氧化钠水溶液反应制得的胶体物,经干燥后便沸石,一般n=2~10,m=0~9。
沸石的特点是具有分子筛的作用,它有均匀的孔径,如3A0、4A0、5A0、10A0细孔。
有4A0孔径的
4A0沸石可吸附甲烷、乙烷,而不吸附三个碳以上的正烷烃。
它已广泛用于气体吸附分离、气体和液体干以及正异烷烃的分离。
碳分子筛实际上也是一种活性炭,它与一般的碳质吸附剂不同之处,在于其微孔孔径均匀地分布在一狭窄范围内,微孔孔径大小与被分离的气体分子直径相当,微孔的比表面积一般占碳分子筛所有表面积的
90%以上。
碳分子筛的孔结构主要分布形式为:大孔直径与碳粒的外表面相通,过渡孔从大孔分支出来,孔又从过渡孔分支出来。
在分离过程中,大孔主要起运输通道作用,微孔则起分子筛的作用。
以煤为原料制取碳分子筛的方法有炭化法、气体活化法、碳沉积法和浸渍法。
其中炭化法最为简单,但要取高质量的碳分子筛必须综合使用这几种方法。
碳分子筛在空气分离制取氮气领域已获得了成功,在其它气体分离方面也有广阔的前景。
2、什么叫化学吸附?什么叫物理吸附?
化学吸附:即吸附过程伴随有化学反应的吸附。
在化学吸附中,吸附质分子和吸附剂表面将发生反应生成面络合物,其吸附热接近化学反应热。
化学吸附需要一定的活化能才能进行。
通常条件下,化学吸附的附或解吸速度都要比物理吸附慢。
石灰石吸附氯气,沸石吸附乙烯都是化学吸附。
物理吸附:也称范德华(vanderWaais)吸附,它是由吸附质分子和吸附剂表面分子之间的引力所引的,此力也叫作范德华力。
由于固体表面的分子与其内部分子不同,存在剩余的表面自由力场,当气体子碰到固体表面时,其中一部分就被吸附,并释放出吸附热。
在被吸附的分子中,只有当其热运动的动足以克服吸附剂引力场的位能时才能重新回到气相,所以在与气体接触的固体表面上总是保留着许多被附的分子。
由于分子间的引力所引起的吸附,其吸附热较低,接近吸附质的汽化热或冷凝热,吸附和解速度也都较快。
被吸附气体也较容易地从固体表面解吸出来,所以物理吸附是可逆的。
物理吸附通常分变温吸附和变压吸附。
3、什么叫吸附?
当气体分子运动到固体表面上时,由于固体表面原子剩余引力的作用,气体中的一些分子便会暂时停留在体表面上,这些分子在固体表面上的浓度增大,这种现象称为气体分子在固体表面上的吸附。
吸附物质固体称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。
按吸附质与吸附。