实验五 变压吸附(南工大)
变压吸附实验报告
变压吸附实验报告变压吸附实验报告引言变压吸附是一种重要的物理现象，广泛应用于化学、环境和材料科学等领域。
本实验旨在通过实验方法探究变压吸附的基本原理和特性，并通过实验数据分析得出相关结论。
实验方法实验采用一台变压吸附仪，样品为活性炭。
首先，将活性炭样品放入吸附仪的试样室中，并将室内温度控制在常温下。
然后，通过调节变压吸附仪的压力，使其在一定范围内变化，并记录吸附仪的压力和吸附量的变化。
实验结果在实验过程中，我们记录了不同压力下吸附量的变化。
实验结果表明，随着压力的增加，吸附量也呈现出增加的趋势。
然而，当压力达到一定值后，吸附量的增加趋势逐渐减缓，直至趋于平稳。
这表明在一定范围内，吸附量与压力之间存在着正相关关系，但吸附饱和度逐渐增加。
实验讨论通过实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 变压吸附是一种非线性现象。
吸附量与压力之间存在着正相关关系，但并非线性关系。
在低压力下，吸附量的增加速度较快，而在高压力下，增加速度逐渐减缓。
2. 吸附饱和度是一个重要的参数。
吸附饱和度反映了吸附剂的吸附能力。
在实验中，吸附剂的吸附饱和度随着压力的增加而增加，但增幅逐渐减小。
这对于了解吸附过程的动力学特性具有重要意义。
3. 温度对吸附过程有一定影响。
在实验中，我们将温度控制在常温下，但实际应用中，温度的变化可能会对吸附过程产生影响。
进一步的研究可以探究温度对吸附量和吸附饱和度的影响。
实验应用变压吸附在许多领域中具有广泛的应用价值。
例如，在环境科学中，变压吸附可以用于废水处理和大气污染控制。
在化学工程中，变压吸附可以用于分离和纯化混合物。
同时，变压吸附也可以应用于储能技术和气体储存等领域。
通过深入研究变压吸附的原理和特性，可以进一步拓展其应用范围和效果。
结论通过本次实验，我们对变压吸附的基本原理和特性有了更深入的了解。
实验结果表明，变压吸附是一种非线性现象，吸附量与压力之间存在正相关关系，但增加速度逐渐减缓。
吸附饱和度是一个重要的参数，反映了吸附剂的吸附能力。
实习报告变压吸附
实习报告——变压吸附2.1原料本装置为甲醇裂解气，原料气组成见表2—1表2—1 原料气组成甲醇裂解气组成H2CO CO2甲醇等有机物ΣV% 74.5 0.6 24.9 微量100 甲醇裂解气进装置压力：≥0.9Mpa温度：≤40℃流量：～470Nm³/h（物料平衡计算值，以产纯氢300Nm³/h计）2.2产品产品氢气流量：300Nm³/h产品氢气质量：H2≥99.998%产品氢气压力：≥0.8Mpa温度：≤40℃2.3副产品解吸气压力：0.02Mpa温度：40℃流量：～170Nm³/h（物料平衡计算值，以产纯氢300Nm³/h 计）2.4工艺原理及方法提纯氢气的原料气中的主要组分是H2，其它杂质组份是CO、CO2和H2O等，本装置采用变压吸附技术（PSA）从原料气中分离除去杂质组份获得提纯的氢气产品。
变压吸附技术是以吸附剂（多孔固体物质）内部表面气体分子的物理吸附为基础，那个吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组份、不易吸附低沸点组份和高压下吸附量增加（吸附组份）、减压下吸附量减小（吸附组份）的特性。
将原料气在压力下通过吸附剂床层，相对于氢的高沸点杂质组份被选择性吸附，低沸点组份的氢不易吸附而通过吸附剂床层，达到氢和杂质组份的分离。
然后在减压下解吸被吸附的杂质组份使吸附剂获得再生，以利用下一次再进行吸附分离杂质。
这种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。
2.5工艺步骤本装置主工艺为5—1—3/V工艺（以下简称1#工艺），即5塔1塔进料3次均压抽真空工艺，当某一吸附器出现故障时装置可切换为四塔流程，采用4—1—2/V工艺（以下简称2#工艺）。
以下以1#工艺为主对PSA工艺过程进行介绍。
以5—1—3/V方式运行时，其中一台吸附器处于进入原料气、产出氢气的吸附步骤，其余四台吸附器处于吸附剂再生的不同步骤。
每个吸附器经历相同的步骤程序，以表3—1方式排列，即可达到原料气不断输入、产品氢连续稳定输出。
变压吸附试验实验报告
变压吸附试验实验报告实验目的：本实验旨在通过变压吸附（Pressure Swing Adsorption, PSA）技术，研究气体分离过程中吸附剂对特定气体组分的吸附能力，以及在不同压力条件下的吸附效率，为工业气体分离提供理论依据和实验数据。
实验原理：变压吸附是一种利用吸附剂对不同组分在不同压力下吸附能力差异的分离技术。
在吸附过程中，吸附剂对目标组分的吸附能力随压力的增加而增强。
通过周期性地改变压力，可以实现吸附剂对目标组分的高效分离。
实验材料：1. 吸附剂：活性炭2. 气体混合物：氮气和氧气的混合气体3. 吸附装置：包括压力调节阀、吸附柱、气体流量计等4. 测量设备：压力计、温度计、气体分析仪实验步骤：1. 准备实验材料，将活性炭装入吸附柱中。
2. 将气体混合物通过吸附柱，调节压力至设定值，开始吸附过程。
3. 记录不同压力下的气体流量和组成，观察吸附效果。
4. 改变压力，进行吸附-解吸循环，记录数据。
5. 通过气体分析仪对吸附后的气体进行成分分析。
6. 重复步骤2-5，以获得不同条件下的吸附数据。
实验结果：1. 在低压条件下，吸附剂对氧气的吸附能力较弱，氮气为主要的通过组分。
2. 随着压力的增加，吸附剂对氧气的吸附能力显著增强，氧气的通过量减少。
3. 在吸附-解吸循环过程中，吸附剂表现出良好的循环稳定性和吸附效率。
实验结论：通过本次变压吸附实验，我们发现活性炭作为吸附剂在不同压力条件下对氧气和氮气具有不同的吸附能力。
在工业应用中，可以通过调节压力来实现氧气和氮气的高效分离。
此外，实验结果还表明，活性炭具有良好的循环利用潜力，为工业气体分离提供了一种经济可行的解决方案。
建议：1. 对不同种类的吸附剂进行变压吸附性能测试，以寻找更高效的吸附材料。
2. 进一步优化吸附-解吸循环条件，提高吸附效率和循环稳定性。
3. 将实验结果应用于实际工业生产中，进行规模化的气体分离试验。
本次实验报告到此结束，感谢阅读。
变压吸附实验报告
变压吸附实验报告篇一：分子筛变压吸附研究报告院级本科生科技创新项目研究报告项目名称变压制富氧分子筛延长寿命的研究立项时间XX年10月计划完成时间 XX年12月项目负责人储万熠学院与班级冶金与生态工程学院冶金1302班北京科技大学教务摘要变压吸附制氧关键的因素是制氧吸附剂和制氧工艺。
制氧吸附剂的性能优劣和使用寿命直接影响产品气的氧浓度和收率，氮吸附容量是评价制氧吸附剂性能优劣的一项重要指标。
本课题首先对分子筛进行XRF分析、XRD表征和TEM 表征探究分子筛的物理及化学性质，确定对分子筛造成影响的条件。
ANSYS FLUENT中的多孔介质模型可以模拟多孔介质内的流体流动、“三传一反”。
PSA空分吸附床由固体吸附剂颗粒填充而成，气-固两相区可作为多孔介质，因此可基于多孔介质模型对变压吸附空分吸附床进行模拟，从而得到床层内气体的流动状态和组分浓度分布情况。
为研究提高分子筛寿命的研究提供可靠有效的实验数据。
Research of Prolong the Life ofPressure-Swinging-Oxygen-Making Molecular Sieve AbstractThe keyfactorof thepressure swinging oxygen making is oxygen adsorbentandoxygenprocess. The quality and service life of oxygen adsorbentdirect impact on the oxygenconcentrationandyield of productgas, nitrogen adsorptioncapacity ofthe oxygensorbentperformanceevaluation ofthe meritsofan important indicator.This paperfirstdo XRFanalysis, XRDandofmolecular TEMcharacterization sieveinquiryto ofphysicalandchemicalproperties theimpact onmolecular determinesievesconditions.The porous medium model in ANSYS FLUENT can simulate fluid flow in porous media. PSA air separation adsorbent bed is filled by a solid sorbent particles, gas - solid two phase region as a porous medium, thus can simulate the pressure swing adsorption airseparation adsorbent bed based on the porous medium model, resulting in the flow state within the bed of gas and component concentration distribution for providing valid and reliable experimental data of improving molecular sieve’s life.目录1引言 ................................................ ................................................... (1)1.1课题研究背景................................................. .. (1)1.2课题研究目的及意义 ................................................ (1)2原矿矿物学分析 ................................................ . (2)2.1分子筛XRF分析 ................................................ (2)2.2 分子筛XRD表征 ................................................ (3)2.3 分子筛TEM表征 ................................................ .. (5)2.4 分子筛孔隙率实验 ................................................ (6)2.4.1 失活实验 ................................................ . (6)2.4.2 活化实验 ................................................ . (6)2.4.3 差热曲线 ................................................ . (7)3 ANSYS FLUENT模拟 ................................................ (8)3.1 模型建立 ................................................ (8)3.2 模拟结果 ................................................ . (11).............................................. . (11)3.2.2 速度云图 ................................................ . (11)3.2.3 温度云图 ................................................ . (12)4 FLUENT模拟结论 ................................................ . (12)参考文献 ................................................ .. (12)1 引言1.1 课题研究背景变压吸附制氧关键的因素是制氧吸附剂和制氧工艺。
变压吸附实验报告
变压吸附实验报告
本实验旨在了解变压吸附的原理和应用，通过实验验证吸附剂的不同选择会对吸附行为产生不同的影响，同时熟悉实验过程中的操作技能。
实验过程中以甲醇为吸附剂，在不同的压力下，使用不同的吸附剂（分别为MgO和活性炭），探究吸附剂种类和压力对甲醇吸附率的影响。
首先进行吸附剂的性质鉴定，MgO、活性炭的颗粒大小和形状、孔径分布等均需要进行测试，以保证实验结果的可靠性。
然后，将吸附剂装入固定的压力容器中，加入甲醇进行吸附。
实验过程中需要控制压力，记录吸附过程中的压力和时间变化，以便进行后续分析。
实验结果显示，在MgO表面上，甲醇分子分解成CH3O-和H+。
CH3O-负离子与Mg2+正离子形成了离子对，存在于MgO孔隙中；而H+离子则吸附在MgO表面，形成了酸性实体。
因此，甲醇在MgO上的吸附率相对较低，且呈现明显的消退效应。
而在活性炭上，甲醇主要是通过物理吸附作用与活性炭表面吸附。
活性炭的孔隙结构较为复杂，具有较多的微孔和介孔，可以提供更多的吸附位点和表面积，因此甲醇在活性炭上的吸附率相对较高。
结果还显示，当压力升高，甲醇的吸附率也会随之升高，因为在较高的压力下，甲醇分子的活性增强，更容易与吸附剂的孔隙表面相互作用。
但是，当压力超过一定值后，甲醇的吸附率反而开始下降，这是由于过高的压力会导致吸附位点的饱和和甲醇分子间的竞争作用引起的。
综上所述，不同的吸附剂在吸附过程中表现出截然不同的特性，这些特性包括表面化学性质、孔隙结构和表面面积等。
此外，在不同的压力下，吸附剂的性能也会发生变化，因此在实际应用中需要根据吸附剂的适应性和效率等因素进行选择。
变压吸附实验报告
一、实验目的1. 理解变压吸附的原理，掌握其基本操作步骤。
2. 掌握使用碳分子筛作为吸附剂，通过变压吸附方法分离空气中氮气和氧气的操作技能。
3. 分析实验数据，了解压力、温度等参数对吸附效果的影响。
二、实验原理变压吸附（PSA）是一种利用吸附剂对不同气体吸附能力差异，通过改变压力和温度来实现气体分离的方法。
实验中，以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气，达到提纯氮气的目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 空气- 碳分子筛- 真空泵- 空压机- 气体转子流量计- 氧分析仪- 吸附塔（管径38mm，管长750mm，304不锈钢材质）- 真空泵（旋片式真空泵，抽速2L/s，转速2800r/min，功率370w）- 气体转子流量计（16-160ml/h和25-250ml/h）- 吸附剂（PSA-5A型富氧分子筛，颗粒规格0.4-0.8mm）- 氧分析仪（防爆式氧气浓度传感器，量程0~100%，最小检测量0.01%，输出信号4-20mA，DC24V供电）- 工作压力计（-0.1-0.6MPa，温度计0-100）- 中央处理器（执行速度0.64s，内存容量16K，内建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通讯协议）- 模拟量模块（高达16位分辨率，总和精度0.5%，内建）2. 实验仪器：- 吸附塔- 真空泵- 空压机- 气体转子流量计- 氧分析仪- 工作压力计- 中央处理器四、实验步骤1. 将吸附塔清洗干净，并填充适量的碳分子筛。
2. 启动空压机，调节气体流量计，使空气以一定流速通过吸附塔。
3. 启动真空泵，将吸附塔内气体抽至一定压力。
4. 记录吸附塔内压力和气体流量数据。
5. 将吸附塔内气体升温至一定温度，使吸附剂解吸，记录解吸过程中的压力和气体流量数据。
6. 重复步骤3-5，观察吸附剂再生效果。
7. 记录实验过程中氧气浓度变化，分析变压吸附对氧气浓度的影响。
变压吸附制氮操作规程(3篇)
第1篇一、操作前准备1. 人员准备：确保操作人员熟悉本规程，并具备相关操作技能。
2. 设备检查：检查制氮机各部件是否完好，包括空气压缩机、过滤器、干燥机、PSA吸附塔、氮气缓冲罐等。
3. 环境检查：确保操作环境安全，无易燃易爆物，通风良好。
4. 物料准备：检查吸附剂（碳分子筛）是否充足，质量符合要求。
二、启动流程1. 启动空气压缩机：打开空气压缩机电源，观察压缩机运行状态，确保无异常。
2. 过滤与干燥：启动过滤器与干燥机，确保过滤效果和干燥效果达到要求。
3. PSA吸附塔准备：确认PSA吸附塔处于正常工作状态，各阀门开启位置正确。
三、吸附与解吸操作1. 加压吸附：- 打开PSA吸附塔的加压阀，对吸附塔进行加压。
- 观察吸附剂对氧气的吸附情况，确保吸附效果达到预期。
- 加压过程中，注意观察压力表，确保压力稳定。
2. 减压解吸：- 在吸附一定时间后，关闭加压阀，开始减压。
- 观察吸附剂对氧气的解吸情况，确保解吸效果达到预期。
- 减压过程中，注意观察压力表，确保压力稳定。
3. 吸附塔切换：- 在一个吸附塔完成吸附和解吸过程后，切换到另一个吸附塔进行吸附和解吸操作。
- 确保切换过程平稳，避免对设备造成损害。
四、氮气纯度控制1. 在线监测：通过在线监测系统实时监测氮气纯度，确保氮气纯度符合要求。
2. 调整吸附时间：根据氮气纯度变化，适当调整吸附时间，以保证氮气纯度稳定。
五、停机与维护1. 停机：- 关闭空气压缩机、过滤器、干燥机等设备。
- 关闭PSA吸附塔的加压阀，确保设备处于安全状态。
2. 维护：- 定期检查设备，确保设备运行正常。
- 检查吸附剂质量，如发现吸附剂粉化、软化等情况，及时更换吸附剂。
- 定期对设备进行清洁，保持设备卫生。
六、注意事项1. 操作过程中，严禁接触易燃易爆物。
2. 操作人员应穿戴防护用品，如防护手套、防护眼镜等。
3. 操作过程中，如发现异常情况，应立即停止操作，并报告相关部门。
4. 严格遵守本规程，确保设备安全、稳定运行。
变压吸附实验..
逆放过程(D- E):
D时刻，塔底排气阀开启，逆着输出产品的 方向降低压力, 直至变压吸 附过程的最低压 力 P1(通常为大气压力，低于大气压为真空 变压吸附)。床内大部分吸留的杂质随气流 排出器外, 床内杂质吸留量为 Q2。
冲洗过程(E-F):
逆放过程结束后，吸附床仍有杂质吸留量Q2。 为使这部分杂质尽可能解吸, 通过（常开状态） 工艺阀，使邻塔上部的产品气在压差作用力 自上而下对本塔吸附床进行逆向冲洗。由于产 品气等效杂质分压很低，使床内杂质不断解吸 并随冲洗气流带出吸附床。经一定时间冲洗后, 床内杂质吸留量降低到Q1 时，F时刻过程终 止。至此, 吸附床完成 了一个吸附—解吸再 生过程。
变压吸on)
QV7
QV8
电磁阀与气动阀对应关系
DV1 DV2 DV3 DV4
QV5 QV3 QV6 QV4
QV1 QV2 QV5 QV6 QV4 QV3 QV8 QV7
DV5
QV1
QV2
理想吸附循环分析
饱和吸附线
升压过程(A- B):
经 顺向升压 后 的 吸 附 塔 处 于 中间 压 力 P2, 床内杂质吸留量为 Q1。 A点时刻进气阀开启,床内压力迅速升压到吸 附压 力 P3;过程迅速, 床内杂质吸留量 Q1 基本不变(B 点)。
顺放过程(C-D)及顺向升压（F-A）
C时刻，塔顶阀开启,沿着输出产品的方向降低压力, 流 出的气体仍为产品组分, 用于其它吸附床顺向升压(对 应塔塔底阀联动开启)。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 被床上部的那部分未饱和吸附剂吸附, 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（理想状态）被杂质占用, 压 力为 P2。 顺向升压（F-A）与之相似,顺向升压的气源来自其它塔 的顺向降压过程,顺升的作用在于尽量维持、提高产品 气的纯度。 两塔的顺放和顺升是对偶，工程上也统称均压过程。
变压吸附指导书.doc
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)吸附一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Pi，床层内杂质物质吸附量为Qi（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Qi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。
变压吸附分离实验报告思考题
变压吸附分离实验报告1. 背景变压吸附分离是一种常用的分离和纯化技术，广泛应用于化学、生物、制药等领域。
它利用物质在不同压力和温度下的吸附性质不同，通过调节压力和温度来实现物质的分离和纯化。
2. 实验目的本实验通过变压吸附分离技术，以某一指定物质为研究对象，研究其在不同压力和温度下的吸附性质，探究适宜的操作条件，以实现该物质的高效分离和纯化。
3. 实验原理变压吸附分离是基于物质在吸附剂上的吸附性质不同实现的分离技术。
物质在吸附剂上的吸附与压力和温度有关，通常符合Langmuir等温吸附模型。
在该模型中，吸附剂表面的吸附位点是有限的，当所有吸附位点都被占据时，达到饱和吸附，该物质就无法再吸附到吸附剂上。
根据Langmuir等温吸附模型的基本原理，在合适的操作条件下，可以调节吸附剂的压力和温度，使得吸附物质在吸附剂上的吸附量和脱附量达到平衡，从而实现物质的分离和纯化。
4. 实验步骤1.准备实验所需的吸附剂和待分离的物质。
2.搭建变压吸附分离实验装置，确保吸附剂和物质的输入和输出流程的稳定。
3.将一定量的吸附剂装填到实验装置中，调整初始压力和温度。
4.将待分离的物质输入实验装置，开始吸附过程。
5.根据实验要求，调节不同的压力和温度，记录吸附剂上的吸附量。
6.当吸附平衡达到时，停止输入物质。
7.改变压力和温度，进行脱附，记录脱附物质的量。
8.根据实验数据，分析吸附和脱附过程中的吸附量和脱附量。
9.根据分析的结果，对适宜的操作条件进行总结和建议。
5. 实验结果根据实验数据，我们观察到在不同压力和温度下，物质在吸附剂上的吸附量不同。
通过分析得到的数据，我们可以了解到在何种条件下物质的吸附量最大，在何种条件下物质的脱附量最大。
通过找到最佳操作条件，可以实现对该物质的高效分离和纯化。
6. 结果分析根据实验结果分析，我们可以得到物质在不同压力和温度下的吸附量和脱附量的关系。
通过分析吸附量和脱附量的变化趋势，我们可以确定适宜的操作条件，以提高分离和纯化的效率。
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》范文
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》篇一一、引言随着煤层气开采的日益普及，如何有效富集其中的甲烷成为了重要的研究课题。
低浓度煤层气中甲烷的富集对于提高能源利用效率、降低环境污染具有重要意义。
变压吸附法作为一种新型的煤层气甲烷富集技术，以其操作简便、能耗低、成本效益高等优点受到了广泛关注。
本文将重点探讨变压吸附法在富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程，旨在为相关研究和应用提供参考。
二、变压吸附法原理变压吸附法是通过改变吸附床层压力来实现甲烷与杂质分离的过程。
该过程中，甲烷在高压下被吸附在吸附剂上，而其他杂质则被排除。
通过降低压力，吸附在吸附剂上的甲烷得以解吸，从而实现甲烷的富集。
变压吸附法具有高效、快速、选择性强的特点，特别适用于低浓度煤层气的甲烷富集。
三、工艺流程1. 原料气预处理：首先对低浓度煤层气进行除尘、除水等预处理，以降低杂质对后续吸附过程的影响。
2. 吸附过程：将预处理后的煤层气送入吸附床层，在高压下进行吸附。
在此过程中，甲烷被吸附在吸附剂上，而其他杂质则被排除。
3. 降压解吸：当吸附床层达到饱和状态后，降低压力使吸附在吸附剂上的甲烷解吸。
解吸出的甲烷经过冷凝、分离等步骤，得到纯度较高的甲烷气体。
4. 循环利用：解吸后的气体可循环进入吸附过程，实现资源的循环利用。
同时，未被吸附的杂质气体可进行进一步的处理或排放。
四、关键技术与设备1. 吸附剂的选择：选择具有高吸附性能、高选择性的吸附剂是变压吸附法的关键。
常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。
2. 吸附床设计：吸附床的设计直接影响着吸附效果和操作成本。
合理的床层结构、流道设计以及温度控制等都是提高吸附效果的关键因素。
3. 关键设备：包括原料气预处理设备、吸附床、解吸设备、冷凝分离设备等。
这些设备的质量和性能直接影响到整个工艺的效率和效果。
五、实验与结果分析通过实验验证了变压吸附法在富集低浓度煤层气中甲烷的可行性。
实验结果表明，采用合适的吸附剂和吸附床设计，可以有效提高甲烷的富集效率。
变压吸附法回收环氧乙烷生产排放气中的乙烯
的吸附选择性。
2. 4 CH4 对 NJ 型吸附剂变压吸附性能的影响 乙烯与氧气反应生成环氧乙烷的生产中需要用
CH4 作为致稳剂，因此排放尾气中 CH4 的体积分数 约为乙烯的 2 倍，在使用变压吸附法回收乙烯时必 须考虑 CH4 的影响。实验中考察 CH4 大量存在时 对 NJ 吸附剂变压吸附乙烯性能的影响，结果见图 6。实验 结 果 表 明，当 混 合 气 中 含 体 积 分 数 45% CH4 、25% C2 H4 时，乙烯的有效吸附量［4］比新鲜吸 附剂有所降低，但多次变压吸附表明，尽管 CH4 组 分的分压是乙烯的 1. 8 倍，乙烯的有效吸附量仍能 保持在 11 mL / g，说明 CH4 的存在对乙烯在 NJ 吸附 剂上的变压吸附性能影响不大。
单组分气体的吸附等温线采用美国 Couiter 公 司的 OMNISORP 1OOCX 比表面积和孔容吸附测定 仪测定。在一定温度下，改变吸附压力，得到气体在 不同压力下的平衡吸附量 !（ 每 g 吸附剂吸附气体 的体积）曲线，即为气体的吸附等温线。 1. 3 多组分混合气柱动态吸附装置
吸附柱动态吸附装置如图 1 所示，吸附柱尺寸 "25 mm X 4OO mm。吸附剂经处理后装入吸附柱， 在一定实验条件下进行吸附。吸附过程中每隔一段 时间，将流出尾气通过六通阀切换至 SP-68OOA 型气 相色谱仪进行在线分析，得到透过曲线。多组分混 合气变压吸附实验条件为：压力 1. O MPa，温度 3O C ，再生时抽真空至 O. O1 MPa。吸附前后的气体由 SP-68OOA 气相色谱仪热导池检测，载气 H2 ，流量 35 mL / min，色谱固定相为 Porapak-O，采用 N-2OOO 型 色谱工作站处理数据。
气体：!（ N2 ）> 99. 99% ，!（ CO2 ）> 99. 9% ， !（H2）> 99. 999%（色谱载气用），!（O2 ）> 99. 9% ，均 由上海吴淞化工总厂生产；!（Ar）> 99. 9% ，!（CH4）>
变压吸附实验报告
变压吸附实验报告1. 实验目的本实验旨在探究变压吸附在化学分离和催化反应中的应用，并验证其在分离杂质和增加反应速率中的作用。
2. 实验原理变压吸附是一种利用吸附剂与物质之间相互作用力的差异，通过改变温度、压力等外部条件，使吸附剂吸附特定物质，分离采用的一种方法。
变压吸附常用于分离杂质、去除污染物和提纯目标物质等过程。
在实验中，我们选取了一种特定的吸附剂，并设计了不同温度和压力下的实验条件。
通过变压吸附实验，我们可以观察到吸附物质在不同条件下的吸附量和吸附速率的变化趋势，进而分析吸附机理和优化实验条件。
3. 实验步骤3.1 实验器材准备•变压吸附实验装置•吸附剂样品•温度控制装置•压力控制装置•电子天平3.2 实验样品制备根据实验需要，准备吸附样品，确保样品纯度高且符合实验要求。
3.3 实验条件设置根据实验设计，确定实验温度和压力范围，并设置相应的温度控制装置和压力控制装置。
3.4 实验数据采集在不同温度和压力条件下，使用实验装置进行实验，记录吸附剂对吸附物质的吸附量和吸附速率数据。
3.5 实验数据处理根据实验数据，绘制吸附量和吸附速率随温度和压力变化的曲线图，并进行数据分析和拟合，以获得吸附机理和最优实验条件。
4. 实验结果与讨论根据实验数据处理得到的曲线图，我们可以观察到吸附量和吸附速率随温度和压力的变化情况。
通过分析曲线形状和变化趋势，可以判断吸附机理和选择最佳实验条件。
在实验过程中，我们发现随着温度的升高，吸附量呈现逐渐减小的趋势，而吸附速率则呈现逐渐增加的趋势。
这表明在较高温度下，吸附剂与吸附物质之间的相互作用力减弱，导致吸附量减少，但吸附速率加快。
另外，随着压力的增加，吸附量和吸附速率同时增加，这说明在较高压力下，吸附剂对吸附物质的吸附能力增强。
这可能是由于吸附剂表面积增大，有效吸附位点增多，从而提高了吸附量和吸附速率。
5. 结论通过本次实验，我们验证了变压吸附在化学分离和催化反应中的应用。
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》范文
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》篇一摘要：本文着重探讨了变压吸附法在低浓度煤层气中甲烷富集的工艺流程及其技术应用。
文章分析了此技术的核心原理、关键环节及在煤层气富集领域的独特优势，同时详细论述了实验结果及其实际运用的可能。
本工艺有望成为高效提取和利用低浓度煤层气的重要技术手段。
一、引言随着煤炭开采和资源开发日益深化，低浓度煤层气资源越来越受到关注。
作为一种可利用的能源，其核心成分——甲烷的有效提取和富集成为研究热点。
变压吸附法以其独特的工艺和较高的甲烷回收率，成为当前研究的重点。
二、变压吸附法原理变压吸附法是一种利用气体在压力变化下不同组分吸附性能差异，实现气体分离的技术。
其核心在于利用特定吸附剂对甲烷的优先吸附性，通过改变压力和温度等条件，达到分离和富集甲烷的目的。
三、工艺流程1. 原料气预处理：对低浓度煤层气进行除尘、除水等预处理，为后续的甲烷富集提供合格的原料。
2. 变压吸附：在吸附塔内，通过循环改变压力，使甲烷与其他杂质气体在不同压力下分别吸附在特定吸附剂上，实现初步分离。
3. 脱附与再生气体处理：通过降低压力或升高温度的方式使吸附剂上的甲烷脱附，并利用氮气或其他非吸附性气体对吸附剂进行再生气体的处理。
4. 甲烷回收：收集并提纯脱附出的甲烷，获得高纯度的甲烷气体。
四、关键环节分析1. 吸附剂的选择：选择对甲烷具有高吸附性能且对其他杂质气体吸附性弱的吸附剂是关键环节之一。
合适的吸附剂能够显著提高甲烷的回收率和纯度。
2. 工艺参数优化：通过实验确定最佳的工艺参数，如压力、温度、循环时间等，以实现最佳的甲烷富集效果。
3. 系统的连续性与稳定性：保持整个系统的连续稳定运行是保证生产效率的关键。
需要确保系统在长时间运行过程中保持稳定、高效的状态。
五、实验结果与讨论经过多轮实验，变压吸附法在低浓度煤层气中甲烷的富集上取得了显著的效果。
实验结果显示，通过优化工艺参数和选择合适的吸附剂，甲烷的回收率得到了显著提高，同时系统的稳定性和连续性也得到了保障。
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》
《变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程研究》篇一一、引言随着能源需求的不断增长，煤层气作为一种清洁、高效的能源资源，其开发和利用日益受到重视。
然而，低浓度煤层气的开采和利用面临诸多挑战，其中最为关键的是如何有效地从低浓度的煤层气中提取和富集甲烷。
变压吸附法作为一种有效的气体分离技术，其在低浓度煤层气中甲烷的富集应用中具有显著的优势。
本文将详细探讨变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的工艺与过程。
二、变压吸附法的基本原理变压吸附法是一种基于气体组分在吸附剂上吸附能力的差异来实现气体分离的技术。
其基本原理是利用不同气体组分在吸附剂上的吸附能力和解吸能力的差异，通过改变压力、温度等条件，实现对目标气体的富集。
在低浓度煤层气中甲烷的富集过程中，变压吸附法主要依靠特定的吸附剂对甲烷的吸附作用，从而实现甲烷与其他气体的分离。
三、变压吸附法的工艺流程1. 预处理阶段：对原始低浓度煤层气进行除尘、除水等预处理，以保证后续吸附过程的顺利进行。
2. 吸附阶段：将预处理后的气体通入吸附塔，利用吸附剂对甲烷的吸附作用，实现甲烷与其他气体的初步分离。
3. 降压解吸阶段：吸附饱和后，降低吸附塔的压力，使甲烷从吸附剂上解吸出来，实现甲烷的富集。
4. 产品气收集与储存：将解吸出的甲烷进行收集，并储存于特定的储罐中，以备后续使用。
5. 循环与再生：定期对吸附剂进行再生处理，恢复其吸附能力，保证整个工艺的持续进行。
四、变压吸附法的工艺参数优化在变压吸附法富集低浓度煤层气中甲烷的过程中，工艺参数的优化对于提高甲烷的富集效率和回收率至关重要。
主要的工艺参数包括吸附剂的选择、吸附温度、吸附压力、解吸压力、循环时间等。
通过实验和模拟，可以找到最佳的工艺参数组合，以实现甲烷的高效富集。
五、实验与结果分析通过实验，我们可以验证变压吸附法在低浓度煤层气中甲烷富集过程中的效果。
实验结果表明，通过优化工艺参数，可以显著提高甲烷的富集效率和回收率。
变压吸附法脱碳用活性炭性能的实验研究
变压吸附法脱碳用活性炭性能的实验研究
梅华;陈道远;姚虎卿
【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2003(025)006
【摘要】对一种煤质活性炭吸附脱附含氮混合气中CO2的性能进行了研究,测定了活性炭对CO2的平衡吸附量,实验对比了不同稀释气体下CO2的动态吸附容量,对含氮混合气中影响CO2吸附选择性的因素进行了实验分析.考察了脱附条件对活性炭CO2吸附容量的影响.结果表明,该活性炭吸附CO2容量大,对CO2的吸附选择性也比较高,是性能优良的变压吸附脱碳用吸附剂.
【总页数】5页(P20-24)
【作者】梅华;陈道远;姚虎卿
【作者单位】南京工业大学,化学化工学院,江苏,南京,210009;南京工业大学,化学化工学院,江苏,南京,210009;南京工业大学,化学化工学院,江苏,南京,210009
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.1+5
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变压吸附实验报告结论
变压吸附实验报告结论引言变压吸附是一种常用的分离和纯净化技术，其原理是利用吸附剂表面的孔隙结构和化学性质来吸附和分离混合物中的组分。
在变压吸附实验中，我们通过改变吸附剂的压力和温度来研究吸附过程的影响因素，并得到了一些有价值的结论。
实验目的本实验的目的是通过变压吸附实验研究吸附剂对混合物中的组分的吸附能力，并分析吸附过程对压力和温度的依赖关系。
结论经过实验，我们得到了以下结论：1. 吸附剂的压力对吸附能力有重要影响实验结果表明，随着压力的增加，吸附剂对混合物中组分的吸附能力增强。
这是因为增加压力能够提高吸附剂表面的吸附位点密度，从而增加混合物中分子与吸附剂之间的相互作用。
因此，在实际应用中，通过增加压力可以增强吸附过程，提高纯化效果。
2. 温度对吸附过程具有复杂影响根据实验结果，我们发现温度对吸附过程具有复杂的影响。
在低温下，吸附剂的吸附能力较高，但随着温度的升高，吸附能力逐渐降低。
这是因为温度的升高会增加分子的动能，从而减弱分子与吸附剂之间的相互作用力。
但是，在一定温度范围内，适当的升温可以促进吸附剂的再生，提高吸附剂的稳定性和寿命。
3. 吸附过程的反应动力学与吸附剂性质有关实验结果还显示，吸附过程的反应动力学与吸附剂的物理和化学性质有关。
吸附剂的孔隙结构、表面活性和化学组成等特性影响着吸附剂对混合物中组分的选择性吸附和分离能力。
因此，在应用变压吸附技术时，需要选择合适的吸附剂，以实现高效、选择性的分离纯化。
4. 吸附剂的再生能力影响其循环使用性能实验中观察到，吸附剂在多次循环使用后，吸附能力会逐渐降低。
这是由于吸附剂表面的活性位点被吸附的组分占据，导致吸附剂的再生能力下降。
因此，为了保持吸附剂的长期稳定性和高效性，需要定期进行再生处理或更换吸附剂。
结束语通过变压吸附实验，我们得到了有关吸附剂吸附能力、温度影响、反应动力学和再生能力等方面的重要结论。
这些结论对于进一步理解和应用变压吸附技术具有重要意义，并为相关领域的研究和实践提供了有益的参考和指导。
实验五变压吸附(南工大)
2 2 2 2 2 2 2 和 2 和 2 2 变压吸附试验利用多孔固体物质的选择性吸附分别和净化气体或液体混合物的过程称为 吸附分别。
吸附过程得以实现的根底是固体外表过剩能的存在，这种过剩能可通过范德华力的作用吸引物质附着于固体外表，也可通过化学键合力的作用吸引物质附着于固体外表，前者称为物理吸附，后者称为化学吸附。
一个完整的吸附分别过程通常是由吸附与解吸〔脱附〕循环操作构成，由于实现吸附和解吸操作的工程手段不同，过程分变压吸附和变温吸附，变压吸附是通过调整操作压力〔加压吸附、减压解吸〕完成吸附与解吸的操作循环，变温吸附则是通过调整温度〔降温吸附，升温解吸〕完成循环操作。
变压吸附主要用于物理吸附过程，变温吸附主要用于化学吸附过程。
本试验以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，通过变压吸附的方法分别空气中的氮气和氧气，到达提纯氮气的目的。
— 试验目的（1） 了解和把握连续变压吸附过程的根本原理和流程； （2） 了解和把握影响变压吸附效果的主要因素； （3） 了解和把握碳分子筛变压吸附提纯氮气的根本原理； （4） 了解和把握吸附床穿透曲线的测定方法和目的。
二 试验原理在吸附剂〔固体〕外表的吸附必需经过两个过程：一是通过分子集中到达固体物质外表，二是通过范德华力或化学键合力的作用吸附于固体外表。
因此，要利用吸附实现混合物的分别，被分别组分必需在分子集中速率或外表吸附力量上存在明显差异。
碳分子筛吸附分别空气中 N 和 O 就是基于两者在集中速率上的差异。
N 和 O 都是非极性分子，分子直径格外接近〔O 为 0.28nm ，N 为 0.3nm 〕，由于两者的物性相近，与碳分子筛外表的结合力差异不大，因此，从热力学〔吸取平衡〕角度看，碳分子筛对 N O 的吸附并无选择性，难于使两者分别。
然而，从动力学角度看，由于碳分子筛是一种速率分别型吸附剂，N O 在碳分子筛微孔内的集中速度存在明显差异，如：35℃时，O 2 的集中速度为 2.0×106 ，O 2值。
变压吸附中的脱附实验流程
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变压吸附实验
利用多孔固体物质的选择性吸附分离和净化气体或液体混合物的过程称为吸附分离。
吸附过程得以实现的基础是固体表面过剩能的存在，这种过剩能可通过范德华力的作用吸引物质附着于固体表面，也可通过化学键合力的作用吸引物质附着于固体表面，前者称为物理吸附，后者称为化学吸附。
一个完整的吸附分离过程通常是由吸附与解吸（脱附）循环操作构成，由于实现吸附和解吸操作的工程手段不同，过程分变压吸附和变温吸附，变压吸附是通过调节操作压力（加压吸附、减压解吸）完成吸附与解吸的操作循环，变温吸附则是通过调节温度（降温吸附，升温解吸）完成循环操作。
变压吸附主要用于物理吸附过程，变温吸附主要用于化学吸附过程。
本实验以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气，达到提纯氮气的目的。
一实验目的
（1）了解和掌握连续变压吸附过程的基本原理和流程；
（2）了解和掌握影响变压吸附效果的主要因素；
（3）了解和掌握碳分子筛变压吸附提纯氮气的基本原理；
（4）了解和掌握吸附床穿透曲线的测定方法和目的。
二实验原理
在吸附剂（固体）表面的吸附必须经过两个过程：一是通过分子扩散到达固体物质表面，二是通过范德华力或化学键合力的作用吸附于固体表面。
因此，要利用吸附实现混合物的分离，被分离组分必须在分子扩散速率或表面吸附能力上存在明显差异。
碳分子筛吸附分离空气中N2和O2就是基于两者在扩散速率上的差异。
N2和O2都是非极性分子，分子直径十分接近（O2为0.28nm，N2为0.3nm），由于两者的物性相近，与碳分子筛表面的结合力差异不大，因此，从热力学（吸收平衡）角度看，碳分子筛对N2和O2的吸附并无选择性，难于使两者分离。
然而，从动力学角度看，由于碳分子筛是一种速率分离型吸附剂，N2和O2在碳分子筛微孔内的扩散速度存在明显差异，如：35℃时，O2的扩散速度为2.0×106，O2
的速度比N2快30倍，因此当空气与碳分子筛接触时，O2将优先吸附于碳分子筛而从空气中分离出来，使得空气中的N2得以提纯。
由于该吸附分离过程是一个速率控制的过程，因此，吸附时间的控制（即吸附－解吸循环速率的控制）非常重要。
当吸附剂用量、吸附压力、气体流速一定时，适宜的吸附时间可通过测定吸附柱的穿透曲线来确定。
所谓穿透曲线就是出口流体中被吸附物质（即吸附质）的浓度随时间的变化曲线。
典型的穿透曲线如下图所示，由图可见吸附质的出口浓度变化呈S形曲线，在曲线的下拐点（a点）之前，吸附质的浓度基本不变（控制在要求的浓度之下），此时，出口产品是合格的。
越过下拐点之后，吸附质的浓度随时间增加，到达上拐点（b点）后趋于进口浓度，此时，床层已趋于饱和，通常将下拐点（a点）称为穿透点，上拐点（b点）称为饱和点。
通常将出口浓度达到进口浓度的95%的点确定为饱和点，而穿透点的浓度应根据产品质量要求来定，一般略高于目标
（t0）可以确定吸附装置的最佳吸附操作时间和吸附剂的动态吸附量，而动态吸附容量是吸附装置设计放大的重要依据。
动态吸附容量的定义为：从吸附开始直至穿透点（a点）的时段内，单位重
量的吸附剂对吸附质的吸附量（即：吸附质的质量/吸附剂质量或体积）
W
V G )
c -(c t B 00⨯⨯=
动态吸附容量 三 预习与思考
（1）碳分子筛变压吸附提纯氮气的原理什么? （2）本实验为什么采用变压吸附而非变温吸附? (3) 如何通过实验来确定本实验装置的最佳吸附时间?
(4) 吸附剂的动态吸附容量是如何确定的?必须通过实验测定哪些参数? (5) 本实验为什么不考虑吸附过程的热效应?哪些吸附过程必须考虑热效应? 四 实验装置及流程
变压吸附装置是由两根可切换操作的吸附柱(A 柱、B 柱)构成，吸附柱尺寸为mm mm 45036⨯φ，吸附剂为碳分子筛，各柱碳分子筛的装填量为450g 。
来自空压机的原料空气经硅胶脱水后进入吸附柱，气流的切换通过电磁阀由计算机在线自动控制。
在计算机控制面板上，有一个可自由设定的时间窗口 K 。
K 所代表的含义为：
吸附和解吸的时间（注：吸附和解吸在两个吸附柱分别进行）。
气体分析：出口气体中的氮气含量通过KY-2N型氮气分析仪测定。
五实验步骤
1)实验准备：检查压缩机、吸附设备和计算机控制系统之间的连接是否到
位，氮气分析仪是否校正。
2)接通压缩机电源，开启吸附装置上的电源。
3)打开压缩机开关，调节压缩机设定值，使输出压力稳定在0.5MPa。
4)打开压缩机出口阀门，打开进气总阀，打开进气流量计，
5)点击显示屏上的手动操作按钮，, 在弹出的对话框中点击“是”之后点
击“YES”，再次点击“手动操作”在对话框中对吸附时间进行设定，设
定值为600s，点击“A柱”，退出对话框，系统运行，对吸附柱进行充
压，使其压力稳定为0.4MPa。
6)打开出气总阀，调节出气流量为80mL/min，开始计时，每10s记录一次
测氮仪显示器上的数据。
“A柱”操作完成后，点击“停止”按钮。
关闭
出气阀门及出气流量计，进气阀门及进气流量计。
7)调节压缩机设定值为0.7 MPa，待压力稳定后，点击启动显示屏上的手
动操作按钮，, 在弹出的对话框中点击“是”之后点击“YES”，再次点
击“手动操作”在对话框中对吸附时间进行设定，设定值为600s，点击
“B柱”，退出对话框，系统运行，对吸附柱进行充压，使其压力稳定为
0.6MPa。
8)打开出气阀，调节出气流量为80mL/min，开始计时，每10s记录一次测
氮仪显示器上的数据。
“B柱”操作完成后，点击“停止”按钮。
关闭进
气阀门及进气流量计,全开出气流量计，对吸附柱B进行泄压，待其示数
为零时关闭出气阀及出气流量计。
9)关闭压缩机，对压缩机进行泄压，关闭吸附装置电源，实验结束。
六实验数据处理
（1）实验数据整理
表1 穿透曲线测定数据
吸附温度T/℃:_____ 压力P/Mpa:_____ 气体流量V/L/h:____
表2 穿透曲线测定数据
吸附温度T/℃:_____ 压力P/Mpa:_____ 气体流量V/L/h:____ 根据表2计算不同条件下的动态吸附容量：
W
y y t V G B o N )(4.2229
0-⨯⨯
⨯=
V P T P
T V N ⨯⨯⨯=
0 表3不同条件下的动态吸附容量计算结果
七 结果及讨论
（1）在本装置中，一个完整的吸附循环包括哪些操作步骤？
（2）气体的流速对吸附剂的穿透时间和动态吸附容量有何影响？为什么？ （3）吸附压力对吸附剂的穿透时间和动态吸附容量有何影响？为什么？
（4）根据实验结果，你认为本实验装置的吸附时间应该控制在多少合适？
（5）该吸附装置在提纯氮气的同时，还具有富集氧气的作用，如果实验目的是为了获得富氧，实验装置及操作方案应作哪些改动？
符号说明
A－吸附柱的截面积，cm2；
C0－吸附质的进口浓度，g/L；
C B－穿透点处，吸附质的出口浓度，g/L；
G－动态吸附容量（氧气质量/吸附剂体积），g/g；
P－实际操作压力，Mpa；
P0－标准状态下的压力，Mpa；
T－实际操作温度，K；
T0－标准状态下的温度，
V－实际气体流量，L/min；
V N－标准状态下的气体流量，L/min；
t0－达到穿透点的时间，s；
y0－空气中氧气的浓度，wt%；
y B－穿透点处，氧气的出口浓度，wt%；
W－碳分子筛吸附剂的质量，g。