变压吸附控制技术综述

合集下载

变压吸附技术

变压吸附技术摘要：变压吸附气体分离技术在工业上得到了广泛应用，已逐步成为一种主要的气体分离技术。

它具有能耗低、投资小、流程简单、操作方便、可靠性高、自动化程度高及环境效益好等特点。

简单介绍了变压吸附分离技术的特点，重点介绍了近年来变压吸附技术各方面的进步和变压吸附技术目前所达到的水平(工艺流程、气源、产品回收率、吸附剂、程控阀、自动控制等方面)，并对变压吸附技术未来的发展趋势进行了预测。

l前言变压吸附(PreureSwingAdorption，PSA)的基本原理是利用气体组分在固体材料上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性，通过周期性的压力变换过程实现气体的分离或提纯。

该技术于l962年实现工业规模的制氢。

进入70年代后，变压吸附技术获得了迅速的发展，装置数量剧增，规模不断增大，使用范围越来越广，工艺不断完善，成本不断下降，逐渐成为一种主要的、高效节能的气体分离技术。

变压吸附技术在我国的工业应用也有十几年历史。

我国第一套PSA工业装置是西南化工研究设计院设计的，于l982年建于上海吴淞化肥厂，用于从合成氨弛放气中回收氢气。

目前，该院已推广各种PSA工业装置600多套，装置规模从数m3/h到60000m3/h，可以从几十种不同气源中分离提纯十几种气体。

在国内，变压吸附技术已推广应用到以下九个主要领域：1．氢气的提纯；2．二氧化碳的提纯，可直接生产食品级二氧化碳；3．一氧化碳的提纯；4．变换气脱除二氧化碳；5.天然气的净化；6．空气分离制氧；7．空气分离制氮；8．瓦斯气浓缩甲烷；9．浓缩和提纯乙烯。

在H2的分离和提纯领域，特别是中小规模制氢，PSA分离技术已占主要地位，一些传统的H2制备及分离方法，如低温法、电解法等，已逐渐被PSA等气体分离技术所取代。

PSA法从合成氨变换气中脱除CO2技术，可使小合成氨厂改变其单一的产品结构，增加液氨产量，降低能耗和操作成本。

PSA分离提纯CO技术为Cl化学碳基合成工业解决了原料气提纯问题。

国内变压吸附制氮技术概述

国内变压吸附制氮技术概述1 前言采用变压吸附技术从空气中提取氮气，在中小规模用户已经广泛普及。

在2000Nm3/H能力范围内，比深冷更具吸引力，已经成为氮气市场的主流，它不但生产过程简单维护操作方便，产品纯度在一定范围内可以任意调节，而且规模从几十到上千方规模可以任意选用。

2．工艺介绍以空气为原料，变压吸附制氮技术是在常温下利用O2和N2在吸附剂上的吸附速率的差异或吸附容量不同，采用在高压下吸附，低压下解吸原理来制备的。

根据不同性能的吸附剂，制氮的机理也不相同。

目前变压吸附制氮采用碳分子筛（CMS）和沸石分子筛（MS）两种技术。

碳分子筛制氮（CMS）是利用碳分子筛对O2和N2吸附速率不同的原理来分离N2的。

碳分子筛是一种非极性速度分离型吸附剂，通常以煤为原料，以纸张或焦油为粘结剂加工而成。

它之所以能对氧氮分离主要是基于氧气和氮气在碳分子筛上的扩散速率不同（35℃时扩散速率，O2为6.2×10-5，N2为2.0×10-6），氧气在碳分子筛上的扩散速度大于氮气的扩散速度，使得碳分子筛优先吸附氧气，而氮气富集于不吸附相中，从而在吸附塔流出得到产品氮气。

碳分子筛制氮一般采用2个吸附塔，原料压缩空气经过冷干机除去气体中的水分和微量油进入床层，O2等杂质迅速吸附在床层上，N2得以分离在吸附塔出口得到，吸附结束后经过均压和真空解吸或者常压解吸，使吸附剂的杂质组分脱除再生，2个塔循环交替吸附再生。

真空解吸或者常压解吸再生的目的是为了往复利用吸附剂。

真空法较常压法能耗高，但产品气纯度高。

实际中这两种解吸方法都在应用，不过为了降低能耗，真空解吸方式逐渐减少。

碳分子筛技术能得到普氮，纯度小于99.99%时相对经济。

沸石分子筛制氮（MS）是利用沸石分子筛对O2和N2吸附容量不同的原理来分离N2的。

沸石分子筛是人工合成的硅铝酸盐晶体，加热到一定程度失去结晶水得到的，它由离子孔穴和带负电荷的硅铝骨格所结构。

变压吸附技术

变压吸附技术
变压吸附技术是一种用于分离和回收低浓度混合气体的有效技术，它克服了传统吸附技术的气体分离效率低的缺点，可以有效地提高气体分离效率。

它的工作原理是将一定数量的吸附剂放入容器中，通过调节压力来改变混合气体的分布，从而达到分离和回收低浓度混合气体的目的。

变压吸附技术的优势在于它可以有效地改变混合气体的分布，从而提高气体分离效率。

此外，变压吸附技术还具有可控性强、操作简单、成本低和环保友好等优势，可以有效地减少污染物的排放量，提高能源利用率，从而降低生产成本。

变压吸附技术应用广泛，在工业生产中可以用来回收气态化合物，如乙烯、氢气、甲烷等；在燃料电池中可以用来回收水分子；在冶金工业中可以用来回收氩气、氮气等；在精细化工中可以用来回收乙醇、氯乙烯、氯丙烯等。

变压吸附技术是一种有效的气体回收技术，它可以有效地提高气体分离效率，改善生产环境，减少污染物的排放量，降低能源消耗，从而降低生产成本，值得广泛应用。

变压吸附技术浅析

变压吸附技术浅析摘要介绍变压吸附技术，以及其的广泛应用、工艺改进和展望未来发展方向。

关键词变压吸附；气体分离；工艺改进；有机气体变压吸附技术是20世纪40年代发展起来的一项新型气体分离技术。

步入90年代后，在世界能源危机日益严重的国际环境下，变压吸附技术也得到了更为广泛的关注，已成为现代工业中较为重要的气体分离及净化方法。

目前有数千套变压吸附装置在世界各地运行，用于各类气体的分离、提纯和工业气体的净化。

如氢气、一氧化碳等气体的分离与提纯，天然气、乙炔气体的净化，空气分离制氧气和制氮气，废气的综合利用等。

如同所有的新兴技术一样，伴随着变压吸附分离的技术进步，特别是吸附材料性能的提和吸附工艺的不断创新，环保、节能和节约的优点愈显突出，变压吸附分离技术正在加速占领工业气体分离的市场。

1变压吸附介绍1．1 变压吸附概念变压吸附( pressure swing adsorption， PSA) 是一种很常用的分离或提纯气体混合物的工艺，其主要的工业应用包括: a) 气体干燥； b) 溶剂蒸汽回收； c) 空气分馏； d) 分离甲烷转化炉排放气和石油精炼尾气中的氢； e) 分离垃圾埯埋废气中的二氧化碳和甲烷； f) 一氧化碳和氢的分离； g ) 异链烷烃分离； h) 酒精脱水。

全世界大量的变压吸附操作单元应用于这些领域和其它一些领域。

实际上，上述所列的a~d 领域中，变压吸附已成为规定的分离工艺，并且适用范围很大，从个人医用的空气中分离90% 的O2到甲烷转化炉排放气中分离99. 999%以上的氢均可适用。

变压吸附分离气体的概念比较简单。

在一定的压力下，将一定组分的气体混合物和多微孔-中孔的固体吸附剂接触，吸附能力强的组分被选择性吸附在吸附剂上，吸附能力弱的组分富集在吸附气中排出。

然后降低压力，被吸附的组分从吸附剂中解吸出来，吸附剂得到再生，解吸气中富集了气体中吸附能力强的组分，一般解吸时没有外部加热。

这个概念定义有许多不同的术语。

变压吸附基本原理

变压吸附基本原理变压吸附（Pressure Swing Adsorption，PSA）是一种通过在不同压力下吸附和解吸物质来实现分离和纯化的技术。

它在许多工业领域中被广泛应用，如空分、气体纯化、制氧和制氢等。

变压吸附的基本原理是基于吸附剂对不同物质的吸附能力不同。

吸附剂通常是多孔的，具有高度发达的孔隙结构。

物质分子可以在其表面上发生物理吸附或化学吸附，并通过占据吸附剂的孔隙来稳定。

根据物质吸附的选择性，可以通过改变吸附剂中的压力来控制物质的吸附和解吸过程。

变压吸附通常包括吸附、解吸、冲洗和再生四个基本步骤。

首先，在较低压力条件下，吸附物质会向吸附剂表面扩散并发生吸附。

吸附物质沿着固体颗粒上的孔隙流动，直到达到平衡吸附量。

然后，通过增加压力，引起非吸附物质分子的竞争吸附，从而将吸附物质从吸附剂上解吸出来。

解吸过程发生在高压条件下，使物质能够从吸附剂表面多孔孔隙中脱附。

接下来是冲洗步骤，它的目的是去除吸附剂表面残留的吸附物质，并准备吸附剂进行再生。

在冲洗过程中，可以使用较低压力或其他介质来冲洗吸附剂，以清除吸附剂上的吸附物质。

最后，通过通过减少压力或其他的方法来减少吸附剂中的竞争吸附物质，再生吸附剂。

例如，可以利用减压或加热的方法来促进吸附剂中吸附物质的解吸和脱附。

变压吸附技术的性能和效率可以通过多种因素来调节和优化。

首先，合适的吸附剂选择是关键，因为不同的吸附剂对不同的物质具有不同的吸附能力和选择性。

其次，吸附剂的孔径分布和孔隙结构也会影响吸附过程的效果。

特别是，在分离气体混合物时，需要根据吸附物质的分子尺寸和相互作用来选择合适的孔径范围。

此外，变压吸附列的设计和操作条件的选择也会影响分离效果。

通过优化各种参数，如压力、温度、循环时间和冲洗剂浓度等，可以改善吸附和解吸性能。

总之，变压吸附是一种基于吸附剂对物质吸附和解吸能力的分离技术。

通过控制压力和操作条件，可以实现对物质的选择性吸附和解吸，从而实现分离和纯化的目的。

变压吸附脱碳操作法综述

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。

变压吸附制氧技术的发展和应用

变压吸附制氧技术的发展和应用变压吸附制氧技术（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）是一种用于从空气中分离氧气的技术。

它通过调节吸附剂的压力进行气体的吸附和脱附，从而实现氧气的生产。

这项技术可以广泛应用于医疗、工业和生活领域，为人们提供了高纯度的氧气，同时减轻了对传统氧气供应方式的依赖。

随着科学技术的不断进步，变压吸附制氧技术也得到了持续的发展和改进。

过去，该技术的主要局限在于设备体积庞大、操作复杂、效益低下等问题。

然而，随着吸附材料、气体分离理论和设备工程的进步，目前的PSA技术已经取得了显著的突破，实现了设备小型化、自动化程度高和高效率的氧气产出。

一方面，新型吸附材料的研发推动了PSA技术的发展。

石化行业中广泛应用的分子筛（Molecular Sieves）成为PSA技术中的理想吸附剂。

分子筛具有大孔径和高比表面积的特点，能够有效地吸附氮气，使氧气得到足够的富集。

此外，树脂状吸附剂的研究也逐渐成为PSA技术的一个新方向。

这种吸附剂具有更高的气体吸附速率和更好的气体选择性，进一步提高了氧气的产出效率。

另一方面，气体分离理论的深入研究也为PSA技术的改进提供了理论支持。

传统的PSA技术主要基于动力学理论，通过调节吸附剂的压力和流量来实现氧气的富集。

然而，近年来，热力学理论在PSA技术中的应用也逐渐受到关注。

热力学理论的使用可以更准确地预测吸附剂的效率，提高氧气的纯度和产出率。

在应用方面，PSA技术已经广泛应用于医疗、工业和生活领域。

医疗行业中，PSA技术可以用于制取高纯度氧气，用于呼吸机、手术室和氧疗设备等的供氧。

相比传统的氧气瓶和槽，PSA技术可以实现连续供氧，提高设备的稳定性和灵活性。

在工业领域，PSA技术可以用于氧化反应、燃烧和半导体制造等过程中的氧气需求。

传统的液氧和液氮供气方式存在储存和运输的限制，而PSA技术可以实现现场制氧，减少成本和能源消耗。

此外，PSA技术还可以用于生活领域，如水处理、饮食食品、饮料和酿酒等领域的氧气需求。

变压吸附专著

变压吸附专著变压吸附是一种常用的分离纯化技术，广泛应用于化工、环保、制药等领域。

它利用物质在不同压力下的吸附性质差异，通过调节压力来实现混合物的分离。

本文将介绍变压吸附的原理、应用以及未来的发展方向。

变压吸附的原理基于的是分子在吸附剂表面的相互作用力。

吸附剂通常是一种多孔材料，如活性炭、分子筛等，具有较大的比表面积和一定的孔径分布。

当混合物进入吸附塔时，吸附剂表面的空间将被混合物中的组分占据。

不同组分在吸附剂表面的吸附程度不同，因此可以通过调节压力来控制不同组分的吸附和解吸过程。

变压吸附的应用广泛，其中最为重要的应用之一就是气体分离。

例如，用于天然气的甲烷/乙烷分离、空分装置中的氧/氮分离等。

此外，变压吸附还可用于固体吸附、液体吸附、气体净化等领域。

例如，可利用吸附剂对污染物进行吸附，实现废水的处理和大气污染物的去除。

随着科学技术的不断发展，变压吸附技术也在不断研究和改进。

一方面，研究人员致力于提高吸附剂的性能，使其具有更大的比表面积、更均匀的孔径分布和更好的稳定性。

另一方面，人们还在探索新的吸附剂材料，例如金属有机骨架材料（MOF）和氢氧化金属等。

此外，变压吸附技术还与其他技术相结合，形成了新的分离纯化方法。

例如，与膜分离、渗透汽化等技术相结合，可以实现高效的分离和回收。

与传统的蒸馏方法相比，变压吸附技术具有能耗低、操作简单、适用范围广等优点。

总之，变压吸附作为一种重要的分离纯化技术，已经在各个领域得到了广泛应用。

随着科学技术的不断发展，它将在未来扮演更为重要的角色。

我们有理由相信，在不久的将来，变压吸附技术将成为一种全新的分离纯化方法，并在能源、环境等领域发挥更大的作用。

变压吸附制氮技术及其应用

变压吸附制氮技术及其应用
1变压吸附制氮技术
变压吸附制氮技术是一项可以精确分离氮气的革命性技术，它可以将空气中的氮气通过吸附的方式分离出来，然后转化成液态产品。

这项技术具有经济性好、操作简单、分离效率高等优点，因此在如今全球氮气市场上受到了广泛关注。

2变压吸附制氮技术的基本原理
变压吸附制氮技术的基本原理主要是利用吸附剂的特性，通过变化压力来控制气体的流动。

在实际的操作过程中，空气被送入变压吸附制氮设备中，首先空气会通过过滤器和水分去除器进行深度净化，然后进入一个吸附罐，吸附罐内装有吸附剂，当调整压力时，气体中的氮气就会借助吸附剂被吸附；后续，利用蒸汽恢复器将吸附剂中的氮气挥发出来，最终经过冷凝分离出液态氮气，符合纯净度要求的液态氮气才能进入市场。

3变压吸附制氮技术的应用
变压吸附制氮技术的应用非常广泛，可以满足不同用户的不同制冷需求。

例如，可以将其应用于纤维膜冷冻保鲜、液氮冷冻运输、液氮技术制冷冷冻应用、液氮细胞制冷存储应用以及低温储罐和低温管等，具体来说，它可以用于冷冻蔬菜、肉类、水果、海鲜等食品保鲜、用于低温药品保存和储存、用于营养成分保存、用于医疗卫生等
微生物调研，以及用于艺术珍品、科研实验室设备等也有其特别的用途。

4结论
变压吸附法制氮技术在目前的空气分离技术工业中处于领先地位，具有经济性好、操作简单、分离效果显著的优势。

它的应用非常广泛，可以很好地满足不同场合的不同制冷需求。

变压吸附的原理及应用

变压吸附的原理及应用1. 什么是变压吸附变压吸附是一种常用于气体和液体分离以及分析的技术。

它利用吸附剂表面的物理或化学吸附能力，通过改变吸附剂表面的压力和温度，控制物质在吸附剂和流体之间的转移，从而实现分离和富集的目的。

2. 变压吸附的原理变压吸附的原理基于吸附剂表面对待吸附物质的吸附能力。

吸附剂通常是多孔的材料，具有较大的比表面积。

当待吸附物质进入吸附剂孔隙时，由于吸附剂表面与待吸附物质之间的相互作用力的存在，待吸附物质会被吸附在吸附剂的表面上。

变压吸附过程可以分为两个主要阶段：吸附和解吸。

在吸附阶段，待吸附物质通过压力差或温度差被吸附在吸附剂表面上。

在解吸阶段，通过改变吸附剂的压力和温度，待吸附物质从吸附剂表面解吸出来。

3. 变压吸附的应用变压吸附技术广泛应用于以下领域：3.1. 气体分离变压吸附在气体分离中起到重要作用。

通过调节吸附剂的压力和温度，可以实现气体的选择性吸附和脱附。

常用的气体分离应用包括天然气的甲烷/乙烷分离、氦气的氮/氧分离等。

3.2. 液体分离变压吸附技术在液体分离中也有广泛应用。

例如，可以利用吸附剂对废水中的污染物进行吸附，从而实现废水处理和净化的目的。

此外，变压吸附还可以用于液体混合物的分离和富集。

3.3. 气体和液体分析由于变压吸附可以有效地分离混合物中的成分，因此在气体和液体分析领域被广泛使用。

变压吸附可以用于提取样品中的目标物质，从而实现对目标物质的分析和检测。

3.4. 催化剂和吸附剂研究变压吸附技术在催化剂和吸附剂研究中扮演着重要角色。

通过变压吸附，可以了解催化剂和吸附剂的吸附性能，优化其催化和吸附效果，提高其活性和选择性。

4. 变压吸附的优点变压吸附作为一种分离和富集技术，具有以下优点：•可控性强：通过调节压力和温度，可以实现对待吸附物质的高选择性吸附和脱附。

•分离效率高：多孔吸附剂具有较大的比表面积，可以有效地吸附待吸附物质。

•应用范围广：变压吸附技术在气体和液体分离、分析以及催化剂和吸附剂研究等领域都有广泛的应用。

真空变压吸附

真空变压吸附
真空变压吸附是一种重要的分离技术，它利用吸附剂对气体分子的吸附作用，将气体分子从混合气体中分离出来。

这种技术广泛应用于化学、环保、医药等领域，具有高效、节能、环保等优点。

真空变压吸附技术的原理是利用吸附剂表面的吸附作用，将混合气体中的某些成分吸附在吸附剂表面上，从而实现分离。

在吸附过程中，吸附剂表面的吸附能力会随着压力的变化而变化，因此可以通过改变压力来控制吸附剂的吸附和解吸过程。

在真空条件下，吸附剂表面的吸附能力会更强，因此可以实现更高效的分离。

真空变压吸附技术的应用非常广泛。

在化学领域，它可以用于分离和纯化各种气体，如氢气、氧气、氮气等。

在环保领域，它可以用于处理废气和废水，去除其中的有害物质。

在医药领域，它可以用于制备高纯度的药物原料和医用气体。

真空变压吸附技术的优点主要有以下几个方面。

首先，它可以实现高效的分离，从而提高产品的纯度和质量。

其次，它可以节约能源，因为在真空条件下，吸附剂表面的吸附能力更强，因此可以用更少的吸附剂和更短的时间来完成分离。

此外，真空变压吸附技术还具有环保的优点，因为它可以有效地去除废气和废水中的有害物质，减少对环境的污染。

真空变压吸附技术是一种非常重要的分离技术，具有广泛的应用前
景。

随着科技的不断发展，它将会在更多的领域得到应用，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。

变压吸附制氧技术的综述

文章编号：1009-9425（2005）06-0007-04
变压吸附制氧技术的发展和应用
田津津，张玉文，王锐
（西安交通大学能动学院制冷系，陕西西安 710049）
摘要：回顾了变压吸附（PSA）近些年来的发展现状，并且介绍了变压吸附技术应用的领
从 20 世纪 90 年代起，由于电能紧张，变压吸附制氧又在炼钢等领域占有了一席之地。
3 我国对变压吸附制氧技术的研究
我国对变压吸附制氧技术的开发起步较早，从 1966 年开始研究沸石分子筛分离空气制氧技术；20 世纪 70 年代 PSA 分离空气制氧在钢铁、冶炼和玻璃窑等工业领域已经得到了广泛的应用。20 多年来，由于技术力量分散，相互之间缺少联络，我国的变压吸附制氧技术发展缓慢，同国外的差距越来越大。
Abstract：The review of recent advances in pressure swing adsorption（ PSA）is followed by an introduction of the application fields of the PSA technology . The advantages of the PSA in rich-oxygen air separation systems are also analyzed. Finally，we present the latest progresses in the PSA technology at home and abroad，our lagging situation compared with the advanced technology in the world，and the future efforts to make . Keywords：Pressure swing adsorption；Oxygen manufacture；Research；Application

变压吸附原理及应用

变压吸附原理及应用变压吸附（Pressure Swing Adsorption, PSA）是一种广泛应用于气体分离和纯化过程中的技术。

它基于气体分子在固体吸附剂表面的吸附和解吸特性，通过改变操作压力来实现对不同成分的气体分离。

1.吸附：气体混合物从底部通入吸附器中，与固体吸附剂表面发生物理或化学吸附。

不同成分的气体因为与吸附剂表面的相互作用力不同，吸附量也不同。

2.压力升降：在吸附阶段结束后，通过减小吸附器内的压力，或者提高吸附剂旁边压力，使固体吸附剂解吸已吸附的气体。

3.解吸：通过调整操作压力，使吸附剂中的气体解吸，并从顶部排出。

4.冲洗：在解吸阶段结束后，通过用较高压力的逆流气体冲洗吸附剂，去除残留的吸附物。

5.循环：经过冲洗的吸附剂可再次用于下一周期。

变压吸附的原理与质量平衡、动力学平衡、传质平衡等理论相结合，通过选择合适的吸附剂、适当的操作压力和温度，可以实现对多种气体的高效分离和纯化。

以下是几种常见的变压吸附应用：1.气体纯化：变压吸附常用于天然气处理、空分设备、气体瓶装等过程中，用于去除杂质气体，提高纯度。

例如，通过选择合适的吸附剂，可以从天然气中去除二氧化碳、水分等不希望的成分，提高天然气的质量。

2.氧氮分离：变压吸附广泛用于氧氮分离过程中，如从空气中制备高纯度氧气。

通过选择具有选择性吸附特性的吸附剂，可以实现对氧气和氮气的分离。

3.氢气纯化：变压吸附可以用于氢气纯化过程中，如从合成气中去除杂质气体。

通过选择具有较高吸附选择性的吸附剂，可以实现对碳氧化物、二氧化碳等杂质气体的去除，提高氢气纯度。

4.气体储存：变压吸附也可以用于气体储存和储运过程中，如储存高纯度氢气、罐装工业气体等。

通过控制适当的操作压力和许用压力，可以实现对气体的稳定储存和快速释放。

5.有机溶剂回收：变压吸附可以用于有机溶剂回收过程中，如从废气中回收溶剂，减少环境污染和资源浪费。

通过选择适当的吸附剂和优化操作条件，可以高效回收溶剂，提高工业生产的可持续性。

变压吸附技术在合成氨装置上的应用综述

变压吸附技术在合成氨装置上的应用豆怀斌（中国石油宁夏石化公司合成氨一部，宁夏银川，750026）1、装置简介宁夏石化公司一化肥合成氨装置是年产合成氨30万吨的大型化肥装置，是以空分分子筛净化、德士古气化、林德低温甲醇洗和液氮洗以及托普索合成技术组成的工艺流程。

2003年在保留原流程的基础上，对空分系统实施了分子筛改造；对气化系统实施了气（天然气）代油（渣油）改造、低温甲醇洗系统增加真空解吸、二氧化碳回收系统，原料由来源由渣油转变为天然气。

2、问题的产生2.1目前，我公司两套合成氨装置共用两座液氨贮罐，一座5000吨，1988年建厂时建成使用；另外一座2000m3（1100吨），1999年建成2000年投入使用。

自投产以来，装置一直存在氨罐液位偏高、液氨库存量大的问题。

在历史上，我公司氨罐液位经常超过10m，最高达16.3m。

1999年10月，二化肥投产后，客观上加剧了氨碳不平衡的矛盾。

随着原料由渣油被天然气所替代，气成分含量特别是碳含量的不同，造成CO2产量较改造前下降了3000-4000m3/h左右，但同时氨产量却有较大富裕，这就带来两个问题：一、氨库液位长时间处于高位运行，公司为保证安全，被迫外卖液氨，但作为高危化学品，无疑给安全带来了很大隐患；二、尿素装置不能满负荷运行，造成消耗、冷耗上升，不能发挥装置的最佳效果。

2.2 甲醇洗装置CO2气提塔及甲醇再生塔分别有一定量的含CO2气体被放空。

项目CO2 % N2% 流量m3/h气提塔尾气61% 39% 7600再生塔尾气78% 21% 1000 其中还含有微量甲醇、H2S等气体，由于纯度过低，尿素装置无法回收利用,但从上表可以计算，大约有45003/h量的CO2被损失，对应每天100吨左右的富裕液氨量，如果回收利用基本可以实现氨碳比的平衡。

3、二氧化碳变压吸附技术3.1吸附的概念变压吸附（PSA）技术是近30 多年来发展起来的一项新型气体分离与净化技术。

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（Pressure Swing Adsorption, PSA）技术是一种广泛应用于气体分离和纯化领域的技术。

它通过对气体与吸附剂之间的相互作用差异进行利用，实现气体的分离和纯化。

其基本原理包括吸附、压力变化和再生三个关键步骤。

在变压吸附过程中，气体混合物通过一系列固定床（或旋转瓶）中的吸附剂。

当气体与吸附剂接触时，由于两者之间的相互作用差异，气体组分中的一部分被吸附剂选择性地吸附，而其他组分则通过吸附剂床层。

吸附过程中，与吸附剂表面相互作用较弱的组分向前进一步，流出吸附剂床；而与吸附剂表面相互作用较强的组分则被留在吸附剂上。

通过控制气体混合物进出口的通路和调整吸附剂床的含气量，可以使得特定组分被有效地分离和富集。

吸附过程中主要依靠物理吸附和化学吸附两种机制。

物理吸附是通过吸附剂孔道的吸力将气体分子固定在吸附剂表面，由于物理力的作用力较弱，因此吸附能力较差。

而化学吸附则是通过与吸附剂表面化学键结合来实现吸附，具有较强的吸附能力。

吸附过程中，需要将吸附剂上被吸附组分的浓度降至最低，以充分利用吸附剂的吸附能力。

此时，需要通过调节进出口的压力差来实现。

通常情况下，吸附剂饱和后，进口增加压力，使其脱附，即从吸附剂表面解吸出来，然后通过排空通道排除。

这样，吸附剂就可以再次用于新的吸附过程。

再生是变压吸附过程中的一个重要环节。

在再生过程中，吸附剂需要重新获得其吸附能力以进行下一轮吸附过程。

常见的再生方法有两种：压力变化再生和热再生。

压力变化再生是通过改变进出口的压力差，实现吸附剂的再生。

而热再生则是通过加热吸附剂，使吸附剂表面的吸附物质脱附。

总之，变压吸附技术是一种利用固体吸附剂对气体进行分离和纯化的技术。

通过吸附、压力变化和再生三个基本步骤，实现了气体的分离和富集。

这一技术被广泛应用于天然气纯化、空气制氧、乙烯分离等领域，并取得了很好的效果。

变压吸附专著 -回复

变压吸附专著-回复变压吸附（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）是一种重要的分离和纯化技术，广泛应用于气体混合物的分离和净化过程中。

本文将逐步介绍变压吸附的原理、应用和发展前景。

第一步：概述变压吸附的原理和基本过程变压吸附是一种利用不同物质在吸附剂表面的吸附特性而进行分离的技术。

该技术主要应用于气体的分离与纯化。

其基本过程为：通过对吸附剂施加或解除压力，控制吸附剂混合气体的吸附和解吸过程来实现气体的分离。

第二步：详细介绍变压吸附的工作原理在变压吸附过程中，吸附剂通过吸附和解吸两个步骤实现气体的分离。

吸附是通过将气体分子吸附到吸附剂的表面上，而解吸则是通过减少或移除吸附剂表面的压力来使吸附物质从吸附剂上解吸出来。

根据气体混合物的成分和吸附剂的选择，可以实现对不同气体的有选择性吸附和解吸，从而实现气体的分离。

第三步：介绍变压吸附技术的应用变压吸附技术广泛应用于气体混合物的分离和纯化领域。

其中一项主要应用是在空分行业中用于制取高纯度氧气、氮气、氩气等工业气体。

此外，变压吸附技术还被用于天然气甲烷、乙烷分离和提纯，制氢、空气制氮等方面。

第四步：讨论变压吸附技术的优势和挑战变压吸附技术相对于传统的分离技术具有许多优势。

首先，它具有操作灵活性，可以适应不同气体混合物的分离要求。

其次，该技术的分离效率高，能够实现高纯度气体的提纯。

此外，变压吸附技术还具有较低的能耗和对环境的较小影响。

然而，变压吸附技术也面临一些挑战。

例如，吸附剂的选择、吸附剂的循环使用和降解等方面的问题需要解决。

此外，变压吸附过程中气体的高压释放和低压制气等方面也需要进一步改进。

第五步：展望变压吸附技术的发展前景随着工业发展和环境保护的需求增加，变压吸附技术将继续得到广泛应用和改进。

未来的发展方向包括：吸附剂的研究与开发，如工艺改进、合成材料和新型吸附剂的研究；系统优化，提高变压吸附过程的效率和能耗；以及对多组分气体的分离和纯化能力的提升。

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。

变压吸附控制技术

远程I/O接口 I/O Interface for Electrical Drive
PCS 7 控制器 Controller
现场总线 Profibus-DP 光耦合器 OLM x 4 Fibre Optic 20m 总线耦合器 DP/PA Coupler
300M
现场总线 Profibus-PA
300M
PSA控制系统发展历程
单片机气动仪表
可编程序控制器可编程序控制器
集散系统 DCS
集散系统现场总线
电动仪表
中PLC
简单控制
多回路控制
简单智能控制
复杂智能控制 •故障诊断 •程序切换 •参数自调
大型装置控制系统的发展方向－数据总线控制
中控室 Control Room
工业以太网 Industrial Ethernet
68 电磁阀 Valves 采用自适应优化系统控制，根据原料流量、压力及产品气中杂质含量的变化，吸附时间自动调整，吸附时间的变化会自动改变终充及顺放调节阀的设定值，使终充及顺放调节阀在新的设定值下自动调整，使终充到位，冲洗再生彻底。可保证装置在原料工况变化时仍能优化、稳定运行 • 采用专家诊断系统控制，利用压力及阀检回讯信号联锁判断程控阀故障，提高诊断故障的准确性。实现多塔PSA装置任意切换，进行在线维修，保证装置长期连续稳定地运行
PSA控制系统软件开发
专家诊断多塔自动任意切换系统
是指当装置的任意 1 个或多个吸附塔出现故障时，专家诊断系统在保证装置平稳运行，保证产品要求的前提下，将余下的吸附塔重新组合，连续不间断地向后续工段送出合格的产品气。在装置自动任意切换的过程中，全部由计算机按照内部计算和数据库查询来完成整个操作，无需操作人员干预，同时计算机会报警，提醒操作员处理故障。当故障处理完毕后，计算机会自动恢复主流程运行。

变压吸附技术与工艺

变压吸附技术与工艺一、变压吸附技术的概念变压吸附（PSA）技术是近30 多年来发展起来的一项新型气体分离与净化技术。

1942年德国发表了第一篇无热吸附净化空气的专利文献。

60年代初，美国联合碳化物公司首次实现了变压吸附四床工艺技术的工业化。

由于变压吸附技术投资少、运行费用低、产品纯度高、操作简单、灵活、环境污染小、原料气源适应范围宽，因此，进入70年代后，这项技术被广泛应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。

吸附的定义：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。

相反，固体表面上被吸附的分子返回气体相的过程称为解吸或脱附。

被吸附的气体分子在固体表面上形成的吸附层，称为吸附相。

吸附相的密度比一般气体的密度大得多，有可能接近液体密度。

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。

吸附物质的固体称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。

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。

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。

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。

变压吸附控制技术综述

变压吸附技术

国内变压吸附制氮技术概述

变压吸附技术

变压吸附技术浅析

变压吸附基本原理

变压吸附脱碳操作法综述

变压吸附制氧技术的发展和应用

变压吸附 专著

变压吸附制氮技术及其应用

变压吸附的原理及应用

真空变压吸附

变压吸附制氧技术的综述

变压吸附原理及应用

变压吸附技术在合成氨装置上的应用综述

变压吸附技术的基本原理

变压吸附 专著 -回复

变压吸附技术

变压吸附控制技术

变压吸附技术与工艺

变压吸附专著

变压吸附专著 -回复