变压吸附基础知识

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变压吸附知识问答

变压吸附知识问答

变压吸附知识问答
1. 什么是变压吸附?
变压吸附是利用气体分子在固体表面上吸附和脱附的特性进行分离和纯化的过程。

通过控制压力、温度和吸附剂的选择,可以实现对不同气体的选择性吸附和脱附,实现气体的分离和纯化。

2. 变压吸附的原理是什么?
变压吸附的原理是基于分子在固体表面上的物理吸附和化学吸附行为。

物理吸附是由于吸附分子与固体表面之间的范德华力引起的,可以通过控制温度和压力来调节吸附量。

化学吸附则涉及更强的化学键形成,并且通常需要更高的温度来实现。

3. 变压吸附常用的吸附剂有哪些?
常用的变压吸附剂包括活性炭、分子筛、硅胶和金属有机骨架材料(MOFs)等。

不同的吸附剂具有不同的亲吸性能和吸附
选择性,可以根据需要选择适当的吸附剂进行分离和纯化操作。

4. 变压吸附在工业上有哪些应用?
变压吸附在工业上具有广泛的应用,主要用于气体的分离和纯化。

例如,通过变压吸附可以实现气体混合物中的二氧化碳和甲烷的分离,用于天然气提纯。

此外,变压吸附还可用于空气分离、空气干燥、溶剂回收等方面。

5. 变压吸附的优势是什么?
变压吸附具有操作简单、能耗低、选择性强、可以实现连续分离等优点。

与传统的蒸馏方法相比,变压吸附不需要高温和高
压操作,并且可以针对特定的气体进行选择性吸附,具有较高的效率和灵活性。

6. 变压吸附的局限性是什么?
变压吸附在应用过程中也存在一些局限性。

例如,吸附剂的选择和性能对于实现高效分离非常关键,但是目前还存在一些吸附剂的开发和性能优化问题。

此外,变压吸附的吸附/脱附过程需要一定的时间,在大规模应用时可能需要较长的周期,影响生产效率。

变压吸附基础理论

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。

变压吸附

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。

变压吸附的原理

变压吸附的原理

变压吸附的原理
变压吸附是一种重要的分离和纯化技术,它基于吸附剂对不同组分在不同条件
下的吸附选择性,实现了对混合物的分离和纯化。

其原理主要包括吸附平衡、吸附动力学和吸附热力学三个方面。

首先,吸附平衡是变压吸附的基础。

吸附平衡是指在一定条件下,吸附剂上吸
附相和溶液中溶质的浓度达到动态平衡的状态。

在吸附平衡条件下,吸附剂对不同组分有不同的吸附能力,从而实现了混合物的分离。

吸附平衡的建立是变压吸附实现分离的前提。

其次,吸附动力学是影响变压吸附效果的重要因素。

吸附动力学描述了溶质在
吸附剂上的传质过程,包括传质速率和传质机理。

在变压吸附过程中,吸附剂对不同组分的吸附速率不同,这决定了各组分在吸附剂上的停留时间,从而实现了混合物的分离。

了解吸附动力学有助于优化变压吸附工艺,提高分离效率。

最后,吸附热力学也对变压吸附起着重要作用。

吸附热力学描述了吸附过程中
的热力学特性,包括吸附热、吸附焓等参数。

了解吸附热力学有助于选择合适的操作条件,提高变压吸附的效率和经济性。

总的来说,变压吸附的原理是基于吸附剂对不同组分的选择性吸附能力,通过
吸附平衡、吸附动力学和吸附热力学三个方面的调控,实现对混合物的分离和纯化。

深入理解变压吸附的原理,有助于优化工艺条件,提高分离效率,广泛应用于化工、制药、食品等领域。

变压吸附(PSA)制氮原理及工艺基本知识

变压吸附(PSA)制氮原理及工艺基本知识

变压吸附(PSA)制氮技术原理及工艺基本知识一、基础知识1 氮气知识1.1 氮气基本知识氮气作为空气中含量最丰富的气休,取之不竭,用之不尽。

氮气为双原子气体,组成氮分子的两个原子以共价三键相联系,结合得相当牢固,致使氮分子具有特殊的稳定性,在巳知的双原子气体中,氮气居榜首。

氮的离解能(氮分子分解为原子时需要吸收的能量)为941.69kJ•moL-1。

氮的化学性质不活泼,在一般状态下表现为很大的惰性。

在高温下,氮能与某些金属或非金属化合生成氮化物,并能直接与氧和氢化合。

在常温、常压下,氮是无色、无味、无毒、不燃、不爆的气体,使用上很安全。

在常压下,把氮气冷至-196℃将变成无色、透明、易于流动的液氮。

液氮将凝结成雪花状的固体物质。

氮气是窒息性气体,能致生命体于死亡。

氮气(N2)在空气中的含量为78.084%(空气中各种气休的容积组分为:N2:78.084%、O2:20.9476%、氪气:0.9364%、CO2:0.0314%、其它还有H2、CH4、N20、03、S02、N02等,但含量极少),分子量为28,沸点:-195.8℃, 冷凝点:-210℃。

1.2 氮气的用途氮气的惰性和液氮的低温被广之用作保护气体和冷源。

以氮气为基本成份的氮基气氛热处理,是为了节能和充分利用自然资源的一种新工艺新技术,它可节省有机原料消耗。

氮还有“灵丹妙药”之称而受人青睐,它和人的日常生活密切相关。

例如,氮气用于粮食防蛀贮藏时,粮库内充入氮气,蛀虫在36h内可全部因缺氧窒息而死,杀灭1万斤粮食害虫,约只需几角钱。

若用磷化锌等剧海药品黑杀,每万斤粮食需耗药费100多元,而且污染粮食,影响人民健康。

又如充氮贮存的苹果,8个月后仍香脆爽口,每斤苹果的保鲜费仅需几分钱。

茶叶充氮包裝,1年后茶质新鲜,茶汤清澈明亮,滋味淳香。

2 压力知识变压吸附 (PSA)制氮工艺是加压吸附、常压解吸,必须使用压缩空气。

现使用的吸附剂碳分子筛最佳吸附压力为0.75~0.9MPa, 整个制氮系统中气体均是带压的,具有冲击能量。

变压吸附(PSA)知识

变压吸附(PSA)知识
当PSA进料气中碳三以上烃类含量较高时,不能直接进变压吸附,需要在前面增加设备,有的先用变温吸附脱除碳三以上的重烃,然后再进PSA单元。
19.简述均压过程和意义。
答:被吹扫后的吸附器内吸附剂再生完成,但吸附器内压力很低,与进料压力的压差太大,不能直接进行吸附,需要先升压。而完成吸附步骤的吸附器压力较高,同时吸附剂颗粒之间,存留一部分氢气应当回收。均压过程即是吸附之后的高压吸附器与再生之后的低压吸附器进行压力均衡,高压吸附器内部的氢气流入低压吸附器。均压过程重,高压吸附器压力降低,部分杂质脱附,并随物流上移,又被上部吸附剂重新吸附,故杂质界面上移。
16.吸附剂在使用中受潮引起性能下降如何处理?
答:吸附剂在使用中受潮如果不是很严重,可以用干燥的气体进行吹除或用抽真空方式抽吸,降低水的分压,使吸附剂恢复部分活性,维持生产使用,但吸附性能难以恢复如初。如果受潮严重只有按照吸附剂活化处理办法重新活化。
17.吸附器充分吸附杂质后,各杂质在吸附剂上如何分布?为什么?
9.分子筛和活性炭吸附性能的比较。
答:活性炭对二氧化碳的吸附能力很大,而且吸附量随压力的升降变化十分明显,是二氧化碳的良好的吸附剂,分子筛则不然,它在低压下就大量吸附二氧化碳,而且随压力升高吸附量变化不明显,在低压下脱附困难,故不能作二氧化碳的吸附剂。
活性炭和分子筛都可用作一氧化碳的吸附剂,活性炭的高压吸附量比分子筛的大,低压脱附容易,但是分子筛的吸附能力更强,适用于要求产品中一氧化碳很低的情况。
吸附剂的装填步骤及要求:
⑴.检查吸附器内部结构合格后,首先装入活性炭。将活性炭从容器中倾入卸料漏斗,提升到吸附器顶部后转移到接收漏斗中,吸附剂通过管子流到连接的装填元件上,通过装填元件,吸附剂均匀地降落在吸附剂床层的表面上,这样吸附剂才能获得均匀一致的最大的堆积密度,并且使吸附剂的下沉和移动最小。

PSA变压吸附

PSA变压吸附

一、变压吸附基础知识第1题什么是吸附?分为几种类型?答:咐附是分离混合物的一种方式,它是利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物,利用混合物中各组分在吸附剂中的被吸附力的不同,使其中一种或数种物质吸附于固体表面上以达到分离的目的。

根据吸附表面和被吸附物质之间的作用力的不同,可分为物理吸附和化学吸附两种类型。

第2题吸附有哪些步骤答:从动力学的角度看,吸附可分为以下几个步骤:(1)外扩散;(2)内扩散;(3)吸附;(4)脱附;(5)反内扩散;(6)反外扩散。

第3题什么是变压吸附?答:变压吸附(Pressure Swing Adsorption)简称PSA,是一种对气体混合物进行提纯的过程,以物理吸附原理为基础,利用两个压力上吸附剂对不同物质吸附能力的不同将杂质和提纯物质分离。

变压吸附工艺是在两种压力状态之间工作的,杂质的吸附在高压下进行,在低压下解吸使吸附剂再生,而产品在两种压力状态下均只有少量吸附或不吸附,这种不断循环的过程。

第4题变压吸附气体分离技术有哪些优点?答:(1)产品纯度高:特别是对氢和氦等组分几乎能够把所有杂质除去;( 2)工艺简单:原料中几种杂质组分可以一步除去不需预先处理;(3)操作简单,能耗低:一般都在常温和不高的压力下操作,设备简单,吸附床再生不需外加热源;(4)吸附剂寿命长;吸附剂使用期限为半永久性,•每年只需少量补充,正常操作下吸附剂一般使用十年以上。

第5题常用的吸附剂有哪几种?答:常用的吸附剂主要有以下几种:硅胶、活性氧化铝、活性碳、沸石分子筛、碳分子筛等。

第6题什么叫做吸附剂的孔容?答:吸附剂中微孔的容积称为孔容,通常以单位重量吸附剂中微孔的容积来表示,单位是cm 3 /g。

第7题什么是吸附剂的比表面积?答:比表面积即单位重量吸附剂所具有的面积,单位为m 2 /g,吸附剂的表面积主要是微孔孔壁的表面积。

第8题在吸附过程中,吸附床分为哪几个区段?答:吸附床可分为三个区段:(1)为吸附饱和区,•在此区吸附剂不再只吸附,达到动态平衡状态;(2)为吸附传质区,传质区愈短,表示传 •质阻力愈小(即传质系数大),床层中吸附剂的利用率越高;(3)为吸附床的尚未吸附区。

变压吸附知识问答[详细讲解]

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。

变压吸附的基本原理

变压吸附的基本原理

变压吸附的基本原理变压吸附技术是一种流程分离技术,广泛应用于气体混合物中有毒气体的纯化和分离,具有高分离效果和低能耗的特点。

其基本原理是利用不同气体在不同压力下与吸附剂之间相互作用力的差异,使不同气体在吸附剂表面的相对分布发生变化,实现气体的分离。

1.吸附剂选择:变压吸附过程依赖于吸附剂,吸附剂应具有高吸附容量和较高的选择性,能够与目标气体发生较强的静电作用力或分子间作用力。

常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。

2.吸附平衡:吸附剂在一定温度下与气体接触后,会达到一定的吸附平衡。

在吸附平衡状态下,气体分子以一定的速率从气相吸附到吸附剂表面,同时从吸附剂表面解吸进入气相。

吸附平衡的建立要经过一定的时间。

3.吸附等温线:吸附过程中,吸附剂与气体之间的吸附量随着气体压力、温度的变化而变化,表现为一条曲线,称为吸附等温线。

吸附等温线的形状主要受吸附剂和气体性质的影响。

4.变压过程:变压吸附过程中,当气体压力从低压逐渐增加到高压时,吸附剂表面的吸附物质分布也会发生变化。

在低压下,吸附剂上的吸附物质主要是低亲和力的气体,而在高压下则主要是高亲和力的气体。

在变压吸附过程中,一般通过两个吸附塔进行操作,分为吸附和解吸两个步骤。

在吸附阶段,原料气体在较低压力下与吸附剂接触,选择性地吸附其中的目标组分。

而在解吸阶段,通过减小吸附塔的压力,使吸附剂表面的吸附组分从表面解吸进入气相,以达到脱附的目的。

两个吸附塔轮流进行吸附和解吸操作,以实现连续的气体纯化过程。

总的来说,变压吸附的基本原理是通过调节气体压力,利用吸附剂对不同气体的选择性吸附特性,实现气体分离与纯化。

这种技术具有操作简便、能耗低、分离效果好等优势,在化工、环保等领域得到广泛应用。

变压吸附工作基本原理

变压吸附工作基本原理

变压吸附工作基本原理变压吸附(Pressure Swing Adsorption, PSA)是一种常用于气体分离或制备过程中的吸附技术。

其基本原理是利用吸附剂对混合气中的物质分子进行吸附和解吸,从而实现对气体组分的分离或纯化。

一、变压吸附工作原理:1.吸附剂选择:吸附剂是实现变压吸附分离的关键。

吸附剂通常是具有较高表面积和孔隙度的多孔介质,如活性炭、分子筛等。

吸附剂的表面上存在着一定的吸附位点,可以吸附物质分子。

2.吸附:将混合气体通过吸附剂床层,吸附剂床层中的吸附剂对混合气中的组分进行吸附。

吸附过程通常是物理吸附,即吸附剂表面对物质分子产生吸引力,使其附着在表面上。

3.解吸:当吸附剂饱和时,需要对吸附剂进行再生,将已吸附的物质分子从吸附剂上解吸出来。

解吸过程可以通过降低吸附剂表面的吸附位点上的压力或增加温度来实现。

4.变压吸附循环:变压吸附通常通过变压来实现吸附和解吸的循环。

首先,将混合气体通过吸附剂床层进行吸附,将目标组分吸附在吸附剂上,然后通过减压或增加温度的方式解吸目标组分,使其从吸附剂上解吸出来,此时吸附剂可以再次被用于吸附新的混合气体。

二、变压吸附工作流程:1.吸附过程:混合气体从吸附剂床层的一端进入,经过吸附剂床层时,吸附剂对其中的目标组分进行吸附,非目标组分通过吸附剂床层,最终从另一端出口排放。

2.脱附过程:当吸附剂饱和时,需要进行解吸或再生。

通常采用变压或变温的方式来实现脱附,即将吸附剂中的压力降低或温度升高,使吸附在吸附剂上的目标组分解吸出来。

3.再生过程:脱附的目标组分通过减压或增加温度输送到吸附剂床层的另一部分或其他吸附剂床层中,以供进一步吸附。

原吸附剂床层通过回收吸附剂后,可以进行再生,使其重新用于吸附。

4.循环过程:利用不同压力、温度条件交替进行吸附和解吸或再生,实现吸附剂循环使用,从而实现对混合气体的分离和纯化。

三、变压吸附技术的应用:变压吸附技术广泛应用于气体的分离和纯化,常见的应用包括:1.氧氮分离:变压吸附可以快速分离空气中的氧气和氮气,用于制备高纯度氧气。

变压吸附技术

变压吸附技术

变压吸附技术变压吸附技术是一种涉及吸附剂的分子工程技术,可以改变吸附剂表面立体结构,并最大化吸附剂的有效空间来提高吸附剂的吸附性能。

它主要应用于吸附有机物、金属离子、放射性离子、颗粒物质等污染物的净化和回收中。

下面主要介绍变压吸附技术的基本原理和应用。

一、变压吸附技术的基本原理变压吸附技术的基本原理是,有机物分子以多种形式(如核酸对配体、双层结构长链醇)与吸附剂表面上的官能团结合,从而形成立体复合体,以改善吸附剂的有效空间,放大吸附剂的表面结构,从而提高吸附剂的吸附性能。

具体而言,变压吸附技术可以在保持吸附剂原有表面结构基础上,通过调节吸附剂与有机物分子的配体和结合强度,以及吸附剂表面的电性负载,来改变其立体结构,扩大吸附剂的有效空间,使其与有机物的作用力更强,从而提高其吸附性能。

变压吸附技术的研究主要集中在吸附剂表面活性中,包括表面官能团和结构和功能之间的关系,以及它们如何影响吸附反应的热力学和动力学过程等,使其能够改变吸附剂的立体结构,并有效地吸附有机物。

二、变压吸附技术的应用变压吸附技术可用于吸附有机物、金属离子、放射性离子、颗粒物质等污染物的净化和回收,是一种非常有效的净化技术。

(1)变压吸附技术应用于有机物的净化中变压吸附技术可用于改善吸附剂表面活性,从而提高对有机物的吸附率,从而净化有机物污染物。

该技术可广泛应用于水处理、空气净化等行业。

(2)变压吸附技术应用于金属离子的回收中变压吸附技术可以改善吸附剂表面活性,提高对金属离子的吸附性能,从而有效地回收金属离子,如铁、铜、铝、钛等。

它可以用于高纯度的金属回收,从而提高金属的收率。

(3)变压吸附技术应用于放射性离子的净化中变压吸附技术也可以改善吸附剂的表面活性,提高对放射性离子的吸附性能,从而有效地净化放射性离子,如钠、钙、铷等。

这种技术可以在食品、医疗、环境、工业等放射性离子污染处理中应用。

三、结论变压吸附技术是一种改变吸附剂立体结构的分子工程技术,可以提高吸附剂的吸附性能,从而应用于有机物、金属离子、放射性离子、颗粒物质等污染物的净化和回收中。

变压吸附学习

变压吸附学习
c 顺放过程 这是吸附塔在均压结束后,顺着吸附方向减压,减压 出来的氢气进入顺放气罐储存起来。 d 逆放过程 这是吸附塔在完成顺放过程后,逆着吸附方向将 塔内压力降至0.03MPa的过程,此时被吸附的杂质 开始从吸附剂中解吸出来,放入缓冲罐 。
e 冲洗过程 在这一过程中,逆着吸附方向用顺放气罐中的氢气 冲洗床层,使吸附剂中的杂质得以完全解吸。冲洗出 的解吸气放入缓冲罐。 f 均压升压过程 该过程与均压降压过程相对应。在这一过程中,分 别利用其它吸附塔的均压降压气体依次从吸附塔顶部 对吸附塔进行升压。本流程共包括四次连续均压升压 过程,依次称为:四均升(E4R)、三均升 (E3R)、二均升(E2R)和一均升(E1R)。 g 产品气升压过程 经过四次均压升压过程后,吸附塔压力已升至接近 于吸附压力。这时,用少量的产品氢气自塔顶将吸附 塔压缓慢地升至吸附压力。经这一过程后,吸附塔便 完成了整个再生过程,为下一次吸附做好了准备。
(3)工艺步序说明 )
以10-2-4工艺(处理H2量在60000Nm3/h)来说 明,即装置共有10台吸附塔组成,其中2台始终处于吸 附状态,其余8台处于再生的不同阶段。10台吸附塔的 整个吸附与再生工艺切换过程是通过程控阀门按前面的 工艺步序和顺序进行开关来实现的。 4) (4)具体步序描述 步序1:吸附(A) 步序 :吸附 原料气经吸附 吸附程控阀进入PSA吸附塔,其中除H2以外 吸附 的杂质组份被吸附塔中装填的多种吸附剂依次吸附,得 到纯度很高的产品氢气经程控阀排出。 大部分氢气经压 力调节阀稳压后送出界区,少部分氢气通过
b 均压降压过程 在吸附过程完成后,顺着吸附方向将塔内较高压力气 体依次放入其它已完成再生的较低压力塔的过程, 这一过程不仅是降压过程,而且也回收了吸床层死 空间内的氢气。均压降流程一般包括多次连续均压 降压过程,如四次均压的有:一均降(E1D)、

关于变压吸附的一些基本小知识

关于变压吸附的一些基本小知识

关于变压吸附的一些基本小知识什么是吸附分离?吸附是化工生产中对流体混合物进行分离的一种方式。

是利用混合物中各组分在多孔性固体吸附剂中被吸附力的不同,使其中的一种或数种组分被吸附于吸附剂表面上,从而达到分离的目的。

根据吸附剂表面和被吸附物质之间作用力的不同,可分为物理吸附和化学吸附两种类型。

什么是变压吸附?变压吸附简称PSA,是对气体混合物进行提纯的工艺过程,该工艺是以多孔性固体物质(吸附剂)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,在两种压力状态之间工作的可逆的物理吸附过程,它是根据混合气体中杂质组分在高压下具有较大的吸附能力,在低压下又具有较小的吸附能力,而理想的组分H2则无论是高压或是低压都具有较小的吸附能力的原理。

在高压下,增加杂质分压以便将其尽量多的吸附于吸附剂上,从而达到高的产品纯度。

吸附剂的解吸或再生在低压下进行,尽量减少吸附剂上杂质的残余量,以便于在下个循环再次吸附杂质。

采用PSA提纯氢气的工艺有何特点?⑴ 产品氢纯度高,可达99.9%以上。

⑵ 工艺流程短,自动化程度高、可靠性和灵活性好,开停车方便。

⑶ 动设备减少,消耗低,易于管理与维修。

由于排放的废气可作为转化炉的燃料使用,可降低生产综合费用。

什么样的混合气体才能用PSA进行分离?适用于采用PSA进行分离的混合气体应具备如下特点:混合气体中各组分必须是在相同的吸附压力下具有不同的吸附能力,不希望的组分应当是在较高的压力下具有较大的吸附能力,而在较低的压力下,又具有较小的吸附能力。

吸附能力相差越大便越容易分离。

而希望的组分应当是非吸附性的,或吸附能力很小,且随压力变化吸附能力变化不大。

PSA装置最常用的吸附剂是什么?它们对一般气体的吸附顺序如何?PSA最常用的吸附剂是分子筛和活性炭,通常两种吸附剂组合使用。

分子筛对一般气体的吸附顺序是:H2<<N2<CH4<CO<CO2活性炭对一般气体的吸附顺序是:H2<<N2<CO<CH4<CO2活性氧化铝和硅胶在PSA装置中起什么作用?活性氧化铝是一种在物理和化学上都很稳定的高纯度多孔氧化铝,其特点是耐磨,对所有腐蚀性气体和液体都是惰性的,并且有极好的热稳定性。

变压吸附

变压吸附

出,然后经吸附压力调节阀稳压后送出界区。

PSA单元除送出产品氢外,还产生逆放解吸气和冲
洗解吸气。逆放解吸气来自于吸附床的逆放步骤,冲洗
解吸气产生于冲洗步骤,所有解吸气最后均送解吸气混
合罐V-2003。逆放解吸气和冲洗解吸气在混合罐中混
合后送往转化炉。
吸附塔的工作过程依次如下: 吸附过程 原料气经程控阀XV4701A~H,自塔底进入PSA吸附塔
(4)故障判断及处理
4 吸附剂 4.1 PSA吸附剂:
吸附塔内自下而上吸附剂有活性氧化铝、硅 胶、 活性炭、CO吸附剂、分子筛,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(活性氧化铝)吸附剂 在大型PSA氢提纯中的应用结果表明:我公司的AS吸
2 原理
2.1先看吸附,当两种相态不同的物质接触时,
其中密度较低物质的分子 在密度较高的物质表面被
气相
富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质(一般 为密度相对较大的多孔固体)
固相
被称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。
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、物理吸附。
本次学习的变压吸附主要就是物理吸附。
附容量逐渐减小。一般吸附在常温状态下吸附,视作 等温。
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。
下面主要讲解咱们的制氢PSA
3 变压吸附的主要内容 (1)吸附剂 (2)工艺流程 (3)自控系统

变压吸附法的基本原理

变压吸附法的基本原理

变压吸附法的基本原理
变压吸附法的基本原理:
①利用固体吸附剂对气体混合物中各组分吸附能力差异在不同压力条件下实现分离纯化过程;
②常见吸附剂如活性碳硅胶沸石分子筛等具有发达孔隙结构高比表面积对特定气体分子表现强烈亲和力;
③工作循环包含两个主要阶段即吸附解吸在高压环境下目标气体被吸附剂捕获非目标气体透过;
④当吸附剂接近饱和前切换至低压环境此时被吸附气体因压力下降而脱离吸附位点实现解吸再生;
⑤解吸后吸附剂恢复初始状态可供下一次吸附循环使用整个过程连续高效适用于多种气体分离场合;
⑥典型应用包括空气分离制氧制氮天然气净化氢气回收等领域根据不同目标气体选择合适吸附材料;
⑦设计时需考虑吸附动力学热力学因素确定最佳操作条件如温度压力流速床层高度等参数;
⑧吸附解吸步骤可通过多塔切换实现在线再生无需中断生产流程提高装置运行效率与经济性;
⑨实践中往往采用多个吸附塔轮换工作模式一个塔处于吸附状态时其它塔处于解吸再生或待机状态;
⑩控制系统监测吸附塔内压力变化流体组成等关键指标适时切换阀门调节流程确保产品气体纯度稳定;
⑪伴随吸附解吸过程发生热量变化需配置相应换热装置移除吸附热或提供解吸所需的能量;
⑫随着技术进步新型高效吸附材料开发以及自动化控制水平提升变压吸附技术将在更多工业领域展现其独特价值。

09变压吸附基础知识

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。

变压吸附技术的基本原理

变压吸附技术的基本原理

变压吸附技术的基本原理变压吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加(吸附组分)、减压下吸附量减少(解吸组分)的特性,将原料气在高压力下通过吸附剂床层,相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附,低沸点组分的氢不(组份在吸附剂上的吸附等温线)易吸附而通过吸附剂床层,达到氢和杂质组分的分离,然后在减压下解吸被吸附的杂质组分使吸附剂获得再生,以于下一次再次进行吸附分离杂质. 这种高压力下吸附杂质提纯氢气、减压下解吸杂质使吸附剂再生的循环便是变压吸附过程.在变压吸附过程中吸附床内吸附剂解吸是依靠降低杂质分压实现的,常用方法是:1.降低吸附床压力(泄压),2. 用产品组分冲洗,3.由真空泵抽吸图1-1 示意说明吸附床的吸附、解吸过程.常压解吸(见图1-1,a)升压过程(A-B):经解吸再生后的吸附床处于过程的最低压P1、床内杂质吸留量为Q1(A点).在此条件下用产品组分升压到吸附压力P3,床内杂质吸留量Q 1不变(B点).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留量逐步增加,当到达规定的吸留量Q3时(C 点)停止进入原料气,吸附终止. 此时吸附床内仍预留有一部分未吸附杂质的吸附剂(如吸附剂全部被吸附杂质,吸留量可为Q4,C’点)顺放过程(C-D):沿着进入原料气输出产品的方向降低压力,流出的气体仍为产品组分,用于别的吸附床升压或冲洗.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,床内杂质吸留量Q3不变. 当吸附床降压到D点时,床内吸附剂全部被杂质占用,压力为P2逆放过程(D-E):开始逆着进入原料气输出产品的方向降低压力,直到变压吸附过程的最低压力P1(通常接近大气压力),床内大部分吸留的杂质随气流排出器外,床内吸流量为Q2.冲洗过程(E-A):根据实验测定的吸附等温线,在压力P1下吸附床仍有一部分杂质吸留量,为使这部分杂质尽可能解吸,要求床内压力进一步降低. 在此利用别的吸附床顺向降压过程排出的产品组分,在过程最低压力P1 下进行逆向冲洗不断降低杂质分压使杂质解吸并随冲洗气带出吸附床. 经一定程度冲洗后,床内杂质吸留量降低到过程的最低量Q1 时,再生终止。

变压吸附基本原理

变压吸附基本原理

变压吸附基本原理变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)是一种广泛应用于气体分离和纯化过程中的技术。

其基本原理是利用吸附材料对气体组分的吸附能力不同,通过改变压力和吸附剂之间的接触状态来实现气体的分离和富集。

变压吸附技术通常用于处理高纯度气体或多组分混合气体,以获得所需纯度的特定气体。

其中,最常见的应用是空气分离中的氮气和氧气的分离。

变压吸附过程通常包括三个关键步骤:吸附、脱附和冲洗。

在吸附阶段,混合气体通过吸附器的床层,其中装填有选择性吸附剂。

吸附剂通常是多孔的固体材料,如活性炭、硅胶等,具有大量的孔隙和表面积,以提供大量的吸附位点。

当气体混合物与吸附剂接触时,吸附剂表面的孔隙会吸附气体分子。

吸附剂选择性吸附不同气体成分的能力是基于它们与吸附剂之间的相互作用性质,如极性、分子尺寸和亲和性等。

在脱附阶段,吸附剂经过一段时间的吸附后,需要被再次脱附以释放被吸附的气体。

这是通过减小吸附器的压力来实现的。

降低压力会减少气体与吸附剂的相互作用力,从而使吸附剂上的气体分子脱附。

吸附剂的脱附性能取决于吸附剂和气体的性质,如吸附剂的孔径大小、吸附剂材料、吸附剂的厚度等。

脱附后的气体经过净化处理后即可获得高纯度的所需气体。

在冲洗阶段,通常使用惰性气体(如空气或氮气)将吸附剂中残留的被吸附气体进一步冲洗出去。

这有助于提高下一轮吸附的效果。

变压吸附过程的关键是通过连续循环吸附剂床的操作来实现高效的气体分离。

在一个吸附器中,当床A通过吸附、脱附和冲洗阶段进行气体分离时,床B同时进行再生。

当床A完成一次周期后,床B切换到分离操作,而床A进行再生。

这样,吸附器可以实现连续的气体分离过程。

变压吸附技术的运行参数可以通过吸附剂的选择和操作条件的调整来调节。

例如,改变压力、温度和吸附剂床厚度可以影响气体分离效果。

此外,吸附剂的再生和再利用也是一个重要的技术问题,以提高吸附剂的使用寿命和降低操作成本。

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一、基础知识1.气体知识氮气作为空气中含量最丰富的气体,取之不竭,用之不尽。

它无色、无味,透明,属于亚惰性气体,不维持生命。

高纯氮气常作为保护性气体,用于隔绝氧气或空气的场所。

氮气(N2)在空气中的含量为78.084% (空气中各种气体的容积组分为:N2: 78.084%、02: 20.9476%、氩气:0.9364%、CO2: 0.0314%、其它还有 H2、 CH4、 N2O、 O3、 SO2、NO2 等,但含量极少),分子量为 28,沸点: -195.8C,冷凝点:-210C。

2.压力知识变压吸附(PSA)制氮工艺是加压吸附、常压解吸,必须使用压缩空气。

现使用的吸附剂一一碳分子筛最佳吸附压力为 0.75~0.9MPa,整个制氮系统中气体均是带压的,具有冲击能量。

二、PSA制氮工作原理:变压吸附制氮机是以碳分子筛为吸附剂,利用加压吸附,降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气,从而分离出氮气的自动化设备。

碳分子筛是一种以煤为主要原料,经过研磨、氧化、成型、碳化并经过特殊的孔型处理工艺加工而成的,表面和内部布满微孔的柱形颗粒状吸附剂,呈黑色,其孔型分布如下图所示:碳分子筛的孔径分布特性使其能够实现 O2 、N2 的动力学分离。

这样的孔径分布可使不同的气体以不同的速率扩散至分子筛的微孔之中,而不会排斥混合气(空气)中的任何一种气体。

碳分子筛对 O2、 N2 的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别,O2 分子的动力学直径较小,因而在碳分子筛的微孔中有较快的扩散速率, N2 分子的动力学直径较大,因而扩散速率较慢。

压缩空气中的水和 CO2 的扩散同氧相差不大,而氩扩散较慢。

最终从吸附塔富集出来的是 N2 和 Ar 的混合气。

、变压吸附基础知识第 1 题什么是吸附?分为几种类型?答:咐附是分离混合物的一种方式,它是利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物,利用混合物中各组分在吸附剂中的被吸附力的不同,使其中一种或数种物质吸附于固体表面上以达到分离的目的。

根据吸附表面和被吸附物质之间的作用力的不同,可分为物理吸附和化学吸附两种类型。

$ x# \& J) ]9 A; h 第 2 题吸附有哪些步骤答:从动力学的角度看,吸附可分为以下几个步骤: 8 s0 V, \; U' X6 g(1)外扩散; (2)内扩散; (3)吸附;(4)脱附;(5)反内扩散; (6)反外扩散。

第 3 题什么是变压吸附?答:变压吸附(Pressure Swi ng Adsorption简称PSA,是一种对气体混合物进行提纯的过程,以物理吸附原理为基础,利用两个压力上吸附剂对不同物质吸附能力的不同将杂质和提纯物质分离。

变压吸附工艺是在两种压力状态之间工作的,杂质的吸附在高压下进行,在低压下解吸使吸附剂再生,而产品在两种压力状态下均只有少量吸附或不吸附,这种不断循环的过程。

8 Y v1 v' t& ]第 4题变压吸附气体分离技术有哪些优点? ; H0 D7 H# S& W4 S, a. U6 m 答: (1)产品纯度高:特别是对氢和氦等组分几乎能够把所有杂质除去; ( 2) 工艺简单:原料中几种杂质组分可以一步除去不需预先处理; (3)操作简单,能耗低:一般都在常温和不高的压力下操作,设备简单,吸附床再生不需外加热源; (4)吸附剂寿命长;吸附剂使用期限为半永久性,?每年只需少量补充,正常操作下吸附剂一般使用十年以上。

4 g! i1 p+ N, U3 h* l3 r) f) M5 f; el w, W- K+ ~" H+、’ r2 o第 5 题常用的吸附剂有哪几种?答:常用的吸附剂主要有以下几种:硅胶、活性氧化铝、活性碳、沸石分子筛、碳分子筛等。

. [7 I4 x) o) }7 i* V第 6 题什么叫做吸附剂的孔容? + t4 P: q8 A/ e答:吸附剂中微孔的容积称为孔容,通常以单位重量吸附剂中微孔的容积来表示,单位是 cm 3 /g。

7 I- ?+ e" c, H& c% _; q第 7 题什么是吸附剂的比表面积? ; ]6 I- x1 l6 s+ _8 n2 i. h答:比表面积即单位重量吸附剂所具有的面积,单位为m 2 /g,吸附剂的表面积主要是微孔孔壁的表面积。

第 8 题在吸附过程中,吸附床分为哪几个区段?答:吸附床可分为三个区段: (1)为吸附饱和区, ?在此区吸附剂不再只吸附,达到动态平衡状态; (2)为吸附传质区,传质区愈短,表示传 ?质阻力愈小(即传质系数大 ),床层中吸附剂的利用率越高; (3)为吸附床的尚未吸附区。

第 9题什么叫吸附前沿 (或传质前沿 )?答:在实际的吸附床,由于吸附剂传质阻力的存在,吸附质流体以一定的速率进入吸附床时,总是先在吸附床入口处形成一个浓度梯度,以此绘成的曲线便称为吸附前沿(或传质前沿 ),随着吸附质流体的不断流入,使曲线沿吸附床高度方向推进。

第 10 题什么叫吸附床流出曲线?答:在吸附庆中,随着气体混合物不断流入,吸附前沿不断向床的出口端推进,经过一段时间,吸附质出现在吸附床出口处,以出口浓度--时间绘成的曲线叫做吸附床流出曲线。

. u& W/ X3 |& V$ K" s: B! m9 J第 11 题什么叫穿透浓度和穿透时间? # v% b- L7 ~9 t$ t+ L答:在吸附床流出曲线中,随着气体混合物不断流入,经过一段时间 (tc) 后,流出气体中杂质浓度达到一定值(Cc)出现揭点,开始突然上升,这时的杂质浓度(C 0 )称为穿透浓度,所对应的时间(tc)称为穿透时间。

( i/ f M7 ~ m! c* L第 12 题吸附剂的再生有哪些方法?答:变温再生:高温下再生,低温下吸附。

+ t; k8 u* '6 Z) T! x% h变压再生:利用降压、抽真空、冲洗、置换等方法使吸附剂所吸附的杂质析出。

0 v6 T: i0 r# S' [+ R7 c0 D' ~0 v& f8 }第 13题吸附剂的选择应遵循哪些原则? / V/ M' w! v) W H( N答: (1)吸附剂对杂质良好的吸附性; (2)吸附剂对各组间的分离系数尽可能大;(3)吸附剂的吸附和再生之间矛盾的解决;(4)吸附剂应有足够的强度,以减少破碎和磨损率。

' M" K4 k% Q! b 第 14 题什么叫氢气回收率?答:回收率是变压吸附装置主要考核指标之一,它的定义是从高压吸附装置获得的产品中氢气组分绝对量占进入变压吸附装置原料气中氢气绝对量的百分比。

第 15 题在变压吸附循环过程中分哪些基本步骤?答: (1)压力下吸附:吸附床在过程的最高压力下通入气体混合物, ?其中杂质被吸附,需提纯物质从吸附床另一端流出。

(2)?减压解吸:根据被吸附组分的性能,选用降压、抽真空、冲洗和置换等几种方法使吸附剂再生; (3)?升压:吸附剂再生完毕后,用产品气体对吸附床进行充压,直至吸附压力为止。

' |) B- d6 U5 g6 n8 s4 o 第 16 题什么叫循环周期?答:对一台吸附器来说,一个循环周期就是指该吸附器从吸附杂质开始,经过泄压再生以后,又到新的一次吸附杂质开始,完成这样大的工艺过程叫做循环周期。

/l( }( c" Y! b! j4 V2 z$ V k4 a' R8 w; R第 17题什么叫循环程序? * b8 u4 l" e. a6 {5 Z r答:将吸附器的循环工艺步骤周密合理地关联起来,实现PSA?工艺得以循环进行的自动工艺阀门程序化的动作程序。

* X0 H0 f6 | R' t" Q [# t第 18 题什么叫步位? + n* X* V5 e ~! Z1 n答:步位是循环周期的程序基本单位,十床运行时,一个循环周期由 10 个分周期组成,而一个分周期由两个步位组成,每一步位的时间由步位定时器或吸附时间规定。

, [' w( C# b+ \# O8 h8 T5 b% L& l; c( {+ i* Y/ T第 19 题什么叫吸附时间?答:指一个吸附器在吸附步骤所经历的时间,其长短可以反映该吸附器处理进料气的总量。

在运转过程中,吸附时间是一个主要操作参数,分为能力和局部控制方式。

! o. a. W# }2 N7 L第20题什么是分周期时间? 3 k/ |' W+ v3 w1 L2 H5 ' 答:指一个分周期所经历的时间,或者说是二个步位所经历的时间,分周期时间长短由吸附时间大小决定。

2 R, r1 w6 f+ P) d% k# i 第 21 题什么叫保持?答:指在循环程序中,在某个工艺步骤结束而下一个工艺步骤开始之前,该吸附器处于全封闭状态下,没有压力变化和物料流动,这种状态叫保持,符号为IS,它是循环过程中协调各吸附器的步骤的一种过滤状态。

)T7 13 J4 fO }3 d" T' R* T5 M3 x- ]. y J第 22 题影响 PSA 过程的主要因素有哪些? 6 h% [% t- S u6 d8 H答:影响PSA过程的因素有以下几点:8 P. \8 X. J$ L1 ~(1)?进料带水:进料带水进入床层后严重影响吸附剂对气体杂质的吸附性能,且再生困难,所以必须对进料气体进行严格的脱水分离和伴热保温处理。

/ F8 T* T$ o8 H9 q* x% U6 J5 z(2)进料组成:当氢气含量低于设计值 (杂质增加 )?应相应缩短吸附时间,使产氢量下降,氢收率下降,若进料组成的规格不在设计范围内,还对吸附剂成损害,影响其合作寿命。

:X9 R/ I' ', K# _- \4 '(3)进料流速:流速低,应延长吸附时间以获得较高氢收率,流速高,?应相应缩短吸附时间,保证产品纯度,?PSA ?的操作弹性较大,?可在设计能力的110-30%的任何流率下操作,并保证产品氢纯度。

(4)吸附压力:PSA操作压力并非越高越好,在一定压力范围内,杂质吸附量增加而氢回收率提高,但在较高压力下,氢气的吸附量也相应增加,反而使回收率下降,所有压力均在 1.28MPa左右。

$ Z$ hl }& z! E1 Z2 E$ Q# d2 v) dO K(5)进料温度:进料温度太低或太高都使氢收率降低,温度过高不利吸附,影响吸附剂寿命,温度太低再生困难,还有带水的可能,同样不利吸附剂。

2 [$ c( ]" H" B5 x! F8 r5 b第 23 题吸附步骤结束后,吸附器内是否充满杂质,上部存氢有何用途?答:吸附结束后,吸附器内只有部分装载杂质,吸附器上部仍有未吸附杂质的吸附剂,同时存有纯净的氢气。

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