PSA变压吸附

变压吸附单元

液化空气提出的变压吸附制H2项目是10个由特殊吸附材料填充组成的吸附器进行操作。这些吸附剂可以是氧化铝、活性炭或合成沸石，具有优先选择吸附气相组分中的N2、碳的氧化物和碳氢化合物。通常，杂质的分子量越大或者杂质的极性越大，这些杂质在吸附剂表面的吸附量也越大。吸附剂的选择考虑进料气中所含有杂质的不同，大部分的吸附剂包含多层不同类型的吸附剂，这与进料气中杂质的类型有关。

变压吸附工艺基于吸附的两个物理性质：

1、杂质的分压越大，被吸附的量越多

2、 H2和其它的轻气被吸附的能力非常弱。

因为H2被吸附的能力非常弱，因此H2会穿过吸附床，得到纯的H2产品，而其它的杂质都会被吸附。该吸附过程是在高压下进行的，目的是使对杂质吸收的最大化，当吸附饱和时，可以通过降低压力（变压）进行再生。

变压吸附循环过程的设计有四个相同的过程。通过在不同的吸附器之间循环，可以对H2的混合物进行提纯，连续生产H2，一个做为进料气压力用于生产，其他的进行再生。

吸附器的数量取决于：

1、要处理气的性质

2、要求的处理能力

3、投资和回报的相对重要性

通常，变压吸附单元主要包含以下三个方面：

1、吸附/产品

2、减压再生

3、加压（复压）

在一个生产周期里，每个吸附器先后经历以上三个操作，在任何时候，当有两个吸附器在吸附时，有七个吸附器在平衡、减压或者再生，剩下的一个在加压。

在吸附阶段，停留时间取决于处理气体流量的大小，气体杂质在吸附器中被选择吸附而H2被微弱吸附，因此H2可以通过吸附床，H2的纯度逐渐增加直到变成纯的H2。在吸附阶段之后，吸附器需进行再生。在吸附器中，由于杂质被吸附清除，通过降低吸附器内杂质分压使得吸附器再生。

1、首先通过减压（总压的降低）

2、然后清除（用清除阶段的回收氢气在低压下清洗）

减压是在几个步骤下进行的：

1、高压吸附器均压到其他已再生完的低压吸附器内，达到平衡。

2、清除中的高压向低压进行减压。

3、冲洗前的最后降压（开始移除来自吸附床的杂质，送至尾气罐）

为了提高再生能力（将剩余的杂质移除），通过降低分压将吸附的废物杂质的压力降低，然后进行清除。在清除完成后，吸附剂恢复了吸附能力，可以对吸附器加压进行下一个生产周期。

加压过程分为两步：

1、首先通过与PSA内其他再生的吸附器内部结合均压。

2、然后通过来自PSA进口的气体进行最终加压，到吸附所需的压力。

在加压完成后，吸附器为下一个生产周期做好准备。