变压吸附试验
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。
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。
变压吸附制氮实验报告
变压吸附制氮实验报告变压吸附制氮机的原理分析变压吸附制氮机的原理分析川汇气体变压吸附制氮机名词解释及工作原理分析变压吸附（PSA）制氮技术，具有能耗低、低噪音、无污染、操作简便、性能稳定等优点。
可满足各种用气需要，在冶炼、金属加工、石化工业、电子工业、食品行业、仓储运输、等众多领域得到广泛使用。
变压吸附制氮机是以空气为原料，利用分子筛吸附剂对空气中氮、氧不同的吸附性能，在常温下变压吸附(简称PSA)制取氮气。
主要结构由空气净化系统，自动控制系统，制氮系统、氮气储罐等部分构成。
碳分子筛是由碳组成的多孔物质，孔结构模型为无序堆积碳素结构。
它分离空气的能力，取决于空气中各种气体在碳分子筛微孔中的不同扩散速度或不同的吸附力。
由于氧分子通过碳分子筛微孔系统的狭窄空隙的扩散速度比氮分子快得多。
因此，当加压时它对氧优先吸附，而氮则被富集成高纯度气体。
变压吸附制氮机正是利用这一特性，采用加压吸附、减压解吸的方式实现氮氧分离。
变压吸附法通常使用两塔并联，交替进行加压吸附和解压再生，从而获得连续的氮气流。
PSA制氮机工艺流程压缩后的空气经空气贮存缓冲罐进入活性碳过滤器，除去油和水，然后经过冷干机干燥冷却卸压再经过T级和A级精密过滤后进入两个吸附塔。
PSA制氮工艺流程是采用在常温下变压吸附（即PSA）为无热源的吸附分离过程，碳分子筛对吸附组合（主要是氧分子）的吸附容量因其分压升高而增加，因其分压的下降而减少。
这样，碳分子筛在加压时吸附，减压时解吸，放出被吸附的部分，使碳分子再生，形成循环操作。
变压吸附过程，循环操作包括：吸附、均压、降压、释放、冲洗，然后再充压、吸附几个工作阶段，形成循环操作过程。
PSA制氮装置根据流程的再生压力不同，可分为真空再生和常压再生流程。
在两种流程中，原料空气经无油空压机压缩调压后，进入除油系统和冷却器，再经干燥进入碳分子筛吸附塔，吸附塔的上部排出产品氮气，被吸附的氧气直接排放到大气中，实现碳分子筛的再生。
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。
变压吸附净化有机废气实验研究
波兰的Nastaj等采用真空变压吸附与变温吸附相结合的方法，利用活性炭Sorbonorit 4从废气中去除2-丙醇[101]，发现采用间接加热的真空变压变温吸附（VTSA）比传统的 变温吸附效果更好。日本Bell公司采用变压吸附分离净化乙醇/水双组分体系取得良好的 效果[102]，他们将水与乙醇分压分别为44676Pa和1679Pa的双组分混合气送入活性炭吸附 床，在加压/常温条件下吸附，然后经第一次减压脱附富水蒸气；再经第二次减压脱附高 纯度乙醇蒸气；将第二次解吸气体冷却到-20℃，可回收到纯度达98%的乙醇产品。将这 种方法与去除生物质发酵酒精中的其他杂质（包括醋酸乙酯、异戊醇和正丙醇等）的分 离净化方法结合起来应用，可将发酵酒精净化浓缩传统工艺的能耗减少50%。
型号
材质
CNA-230 煤质
规格 ø2-5
强度 %
≥90
装填 密度
CCL4 吸 附率
g/L
%
350-560 60-80
水份 %
≤3
着火点 ℃
包装 kg/包
≥350
25
6.2.2 实验装置与仪器
该装置配气系统、变压吸附装置、测试系统和数据处理系统组成，如图 6.1 所示。 实验中所用主要仪器见表 6.2。
变压吸附过程采用两塔，四步骤（升压、常压吸附、降压、真空脱附）循环，净化 气回流作为脱附气。步骤及时间分配如表 6.3 所示。
表 6.3 变压吸附步骤
Table 6.3 Sequence of each step
时间（s） 吸附柱 1 吸附柱 2
0—10 升压 降压
10—190 常压吸附 真空脱附
190—200 降压 升压
6.1.5 高沸点有机物净化回收
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。
PSAVPSA变压吸附
PSAVPSA变压吸附工业上吸附分离过程中使用的吸附剂通常都是循环使用的，为了使吸附分离法经济有效的实现，除了吸附剂要具有良好的吸附性能以外，吸附剂的再生方法也具有关键意义。
吸附剂的再生程度决定了产品的纯度，也影响吸附剂的吸附能力；吸附剂的再生时间决定了吸附循环周期的长短，也决定了吸附剂用量的多少。
因此选择合适的再生方法，对吸附分离法工业化起着重要作用。
从描述吸附平衡的吸附等温曲线可以看出，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（浓度）的上升而增大；在同一吸附质分压（浓度）下，吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附温度的升高而减少。
也就是是说加压降温有利于吸附质的吸附，降压加温有利于吸附质的解吸或吸附剂的再生。
按照吸附剂的再生方法，通常将吸附分离循环过程分为两类：变温吸附和变压吸附变温吸附.（Temperature Swing Adsorption缩写为TSA）就是在较低温度（常温或更低）下进行吸附，在较高温度下使吸附的组分解吸出来，使吸附剂再生，循环使用，即变温吸附是在两条不同的等温吸附线之间上下移动进行着吸附和解吸过程。
变温吸附通常适用于原料气中杂质组分含量低、产品回收率要求较高或难解吸杂质组分的分离过程。
变压吸附（Pressure Swing Adsorption缩写为PSA）就是在较高压力下进行吸附，在较低压力（甚至真空状态）下使吸附的组分解吸出来，使吸附剂再生，得以循环使用。
由于变压吸附循环周期一般较短，吸附热来不及散失可供解吸用，吸附热和解吸热引起的床层温度变化很小，可以近似看作等温过程。
工业变压吸附分离过程中，采用哪种再生方法是根据被分离气体混合物中各组分的性质、产品纯度和收率要求、吸附剂的特性以及操作条件等来选择的，通常是几种再生方法配合实施。
无论采用何种方法再生，再生结束时吸附床内吸附质的残留量不会等于零，即吸附床内吸附剂不可能彻底再生，而只能将吸附床内吸附质的残留量降低至最小。
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。
变压吸附三个基本步骤
变压吸附三个基本步骤
变压吸附（Pressure Swing Adsorption, PSA）是一种用于分离气体混合物中组分的工艺。
PSA主要包括以下三个基本步骤：
1.吸附：
•混合气体通过吸附器（adsorber）床时，其中的特定组分会被吸附到吸附剂上。
吸附剂通常是多孔性的固体物质，
例如活性炭、分子筛等。
在吸附阶段，吸附剂选择性地吸
附其中的某一种或几种气体成分，而其余成分通过吸附床，
形成富集的气体。
2.脱附（Desorption）：
•当吸附床达到饱和，需要进行脱附操作。
这时，通过减压或改变吸附床的操作条件，降低系统的压力，从而使吸附
剂释放之前吸附的气体成分。
这个步骤通常涉及到减压和
/或升温，以推动被吸附的气体从吸附剂表面脱附出来。
3.再生和压力平衡：
•脱附后的吸附床被认为是再生的，可以重新投入使用。
为了保证PSA系统的连续运行，通常使用两个或多个吸附
床，交替进行吸附和脱附。
在这个步骤中，通常通过调整
压力平衡，将另一个床投入吸附阶段，而将先前用于吸附
的床进行脱附和再生。
总体来说，PSA是一种通过周期性地调整压力来实现气体分离的方法。
它在吸附和脱附阶段的交替操作中，实现了对气体混合物中特
定成分的高效分离。
这种技术广泛应用于气体纯化、气体分离和气体富集等工业和实验室领域。
变压吸附试验
随着吸附的进行，分子筛对氧的吸附能力下降，排出的氮气中氧气增加，氧气增 加到一定程度时，对两个吸附罐进行切换（50、60、70 秒），原在压力下吸附的罐减 压，脱附出吸附的氧。两罐按时间进行切换，不断制得较纯净的氮气。两罐切换时， 为了避免压力对分子筛的冲击，两罐间有管路联接，中间有平衡阀。
变压吸附制得的氮气纯度有一定的限制，一般能达到 99.99%，如再要求高纯度， 应进行过火燃烧，消耗掉氮气中的氧。
量，并记录氧含量的变化情况，排出氮气储罐中的空气，当氮气罐中排出气体 含量稳定后开始实验。 6. 记录设备运行的条件，包括吸附压力，吸附、脱附转换时间，氮气罐中排出气 体氧含量，脱附时排出气体的氧含量。 7. 改变空气压缩机的出口压力，记录压力变化与氮气纯度的关系。 8. 改变吸附与脱附转换阀门的转换时间，记录氮气中氧的含量与时间的关系。 9. 实验数量要求 3～5 个变量，实验完成后，关闭空气压缩机。
多少？
13 - 4
空
空
吸
压
气
附
机
过
储
罐
滤
罐
1
器
1
2
3
测 氧
7
吸
氮
附
气
罐
储
2
罐
4
5
6
1 空气压缩机 2 过滤器 3 空气储罐 4 分子筛罐 5 氮气储罐 6 流量计 7 测氧仪
变压吸附分离实验报告思考题
变压吸附分离实验报告思考题一、实验介绍变压吸附分离是一种常见的分离技术，通过改变压力使气体或液体在吸附剂上吸附和脱附，从而实现对混合物的分离。
本次实验旨在探究不同压力下氮气和乙烯的吸附特性，并通过数据分析得出最佳操作条件。
二、实验步骤1. 准备工作：清洗仪器、准备样品和吸附剂。
2. 实验前测试：测量吸附剂的比表面积和孔径大小。
3. 实验操作：将样品注入装置中，设置不同的压力，并记录下吸附量和脱附量。
4. 数据处理：计算出氮气和乙烯在不同压力下的吸附量、脱附量以及选择性系数，并绘制出相应的等温线图。
三、实验结果1. 吸附等温线图根据实验数据绘制出氮气和乙烯在不同压力下的吸附等温线图，如下图所示：2. 数据分析通过观察等温线图可以发现，在较低压力下，两种物质都有较高的吸附量，但是选择性系数较低，无法实现有效分离；而在较高压力下，两种物质的选择性系数较高，但是吸附量相对较低。
因此，在实际操作中需要根据具体情况选择最佳操作条件。
四、思考题1. 什么是变压吸附分离？有哪些应用场景？答：变压吸附分离是一种通过改变压力使气体或液体在吸附剂上吸附和脱附的分离技术。
它广泛应用于空气净化、石油化工、环保等领域。
2. 吸附等温线图有什么作用？如何绘制？答：吸附等温线图可以反映出物质在不同条件下的吸附特性，通过观察等温线图可以得出最佳操作条件。
绘制方法为将实验数据以压力为横坐标，以吸附量或选择性系数为纵坐标绘制曲线。
3. 除了变压吸附分离外还有哪些常见的分离技术？答：常见的分离技术包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等。
实验-变压吸附
基本原理
根据吸附质和吸附剂之间吸附力的不同，吸附操作分为 物理吸附与化学吸附两大类。
（1）物理吸附或称范德华吸附：它是吸附剂分子与吸 附质分子间吸引力作用的结果，因其分子间结合力较弱，故 容易脱附，如固体和气体之间的分子引力大于气体内部分子 之间的引力，气体就会凝结在固体表面上，吸附过程达到平 衡时，吸附在吸附剂上的吸附质的蒸汽压应等于其在气相中 的分压。
中北大学化工原理课程组
实验报告要求
1. 按实验要求编制数据记录表格，并记录相应的压 力、氧含量、吸附脱附转换时间等数据。
2. 对数据进行整理，分别绘制出氮的纯度与压力、 吸附脱附转换时间的关系曲线。
中北大学化工原理课程组
思考题
1. 变压为什么能使空气中的氮氧分离？ 2. 能用于变压吸附的吸附质有哪些？ 3. 变压吸附在使用时应注意哪些条件？ 4. 氮氧分离为什么要控制吸附、脱附转换时间，
（2）化学吸附：是由吸附质与吸附剂分子间化学健的 作用所引起，其间结合力比物理吸附大得多，放出的热量也 大得多，与化学反应热数量级相当，过程往往不可逆。化学 吸附在催化反应中起重要作用。本章主要讨论物理吸附。
中北大学化工原理课程组
实验流程
空 压 机
过
滤 器
空 气 储 罐
吸 附 罐
1
1 2
3
测
氧
吸
7
实验十三 变压吸附
一、实验目的 二、基本原理 三、实验流程 四、设备参数 五、实验步骤 六、实验报告要求 七、思考题
中北大学化工原理课程组
实验目的
1.更深刻的理解吸附理论，掌握所学理论知识， 并与实践相结合。
2.掌握吸附中变压吸附的应用，了解变压吸附 设备，并学会设备的操作。
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。
炭分子筛变压吸附提纯氮气实验
穿透时间t0 （min）
A
B
C
c) 根据上表计算不同条件下的动态吸附容量：
G
=
VN
×
32 22.4
× t0
×
(x0
−
xB )
W
VN
= T0 × P ×V T × P0
不同条件下的动态吸附容量计算结果
吸附压力
吸附温度
实际气体流量
穿透时间
动态吸附容量
（Mpa）
（℃）
（L/h）
（min）
氧气 g/吸附剂 g
G．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？
一般略高于目标值。本实验要求N2的浓度≥95%，即出口O2应≤5%，因此，将穿透点定为O2出口浓 度为 4.5%～5.0%。
为确保产品质量，在实际生产中吸附柱有效工作区应控制在穿透点之前，因此，穿透点（a点）
的确定是吸附过程研究的重要内容。利用穿透点对应的时间（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。
开始测定穿透曲线。 7) 穿透曲线测定方法：系统运行大约 30min 后，观察计算机操作屏幕，当操作状态进入 K1
的瞬间开始，迅速按下面板上的计时按钮，然后，每隔 1 分钟，用针筒在取样口处取样分 析一次（若 K1=600s，取 10 个样），读取并记录样品氧含量（体积百分数 V%），同时记录 吸附时间、压力、温度和气体流量。 取样注意事项： 每次取样 8-10ml，将针筒对准取样口，使气体自然充入针筒中。 取样后将针筒拔下，迅速用橡皮套封住针筒的开口处，以免空气渗入影响分析结果。 8) 改变气体流量，将流量提高到 6.0L/H，然后重复（6）和（7）步操作。 9) 流量保持不变，调节压缩机出口气体减压阀，将气体压力升至 0.6 MPa（表压），重复第（5） 到第（7）步操作。 10) 停车步骤：
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。
变压吸附实验实验心得怎么写
变压吸附实验实验心得怎么写
变压吸附技术是近3多年来发展起来的一项新型气体分离与净
化技术。
变压吸附气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。
通过这次实验，我了解了任何一种吸附对于同一被吸附气体（吸附质）来说，在吸附平衡情况下，温度越低，压力越高，吸附量越大。
反之，温度越高，压力越低，则吸附量越小。
因此，气体的吸附分离方法，通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程。
如果压力不变，在常温或低温的情况下吸附，用高温解吸的方法，称为变温吸附（简称TSA）。
显然，变温吸附是通过改变温度来进行吸附和解吸的。
变温吸附操作是在低温（常温）吸附等温线和高温吸附等温线之间的垂线进行，由于吸附剂的比热容较大，热导率（导热系数）较小，升温和降温都需要较长的时间，操作上比较麻烦，因此变温吸附主要用于含吸附质较少的气体净化方面。
如果温度不变，在加压的情况下吸附，用减压（抽真空）或常压解吸的方法，称为变压吸附。
变压吸附操作由于吸附剂的热导率较小，吸附热和解吸热所引起的吸附剂床层温度变化不大，故可将其看成等温过程，它的工况近似地沿着常温吸附等温线进行，在较高压力下吸附，在较低压力下解吸。
变压吸附既然沿着吸附等温线进行，从静态吸附平衡来看，吸附等温线的斜率对它的是影响很大的。
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。
变压吸附制氮说明书剖析
变压吸附制氮气实验一、实验目的1.理解变压吸附理论，掌握所学理论知识，并与实践相结合。
2.了解变压吸附分离技术的应用领域，了解变压吸附设备，能够熟练操作设备。
3.掌握吸附压力、循环周期、产品气流量等对产品氮气浓度的影响。
4.掌握单塔穿透试验的测试方法，并绘制出穿透曲线。
二、实验原理1.变压吸附现象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，当气体与多孔和固体吸附剂（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，此时己达到吸附平衡。
变压吸附在化工、轻工、炼油、冶金和环保等领域都有广泛的应用。
如气体中水分的脱除，气体混合物的分离，溶剂的回收，水溶液或有机溶液的脱色、除臭，有机烷烃的分离，芳烃的精制等等。
2.变压吸附原理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、变压吸附的吸附等温线吸附－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，在吸附床未达到吸附平衡时，弱吸附物可不断排出，并且被提纯。
1.1常压解吸（见图 2（a））（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，床层内杂质的吸留量为Q1（A 点），在此条件下让其他塔的吸附出口气体进入该塔，使塔压升至吸附压力 P3，此时床内杂质的吸留量 Q1不变（B 点）。
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。
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物的过程称为变压吸附。根据系统操作压力变化不同，变压吸附循环可以是常压吸附、
真空解吸，加压吸附、常压解吸，加压吸附、真空解吸等几种方法。对一定的吸附剂
而言，压力变化愈大，吸附质脱除得越多。
③、溶剂置换 在恒温恒压下，已吸附饱和的吸附剂可用溶剂将床层中已吸附的
吸附质冲洗出来，同时使吸附剂解吸再生。常用的溶剂有水、有机溶剂等各种极性或
13 - 1
非极性物质。 3、吸附剂的再生及方法：
吸附剂的再生，即吸附剂脱附，对吸附过程是非常重要的，通常采用的方法：提高 温度或降低吸附质在气相中的分压，这样的结果：吸附质将以原来的形态从吸附剂上 回到气相或液相，这种现象称为“脱附”，所以物理吸附过程是可逆的。吸附分离过 程正是利用物理吸附的这种可逆性来实现混合物的分离。 4、吸附分离过程的适用范围：
附质，固体物质称为吸附剂。吸附操作在化工、轻工、炼油、冶金和环保等领域都有
着广泛的应用。如气体中水分的脱除，溶剂的回收，水溶液或有机溶液的脱色、脱臭，
有机烷烃的分离，芳烃的精制等。
1、吸附机理
根据吸附质和吸附剂之间吸附力的不同，吸附操作分为物理吸附与化学吸附两
大类。
⑴、物理吸附或称范德华吸附：它是吸附剂分子与吸附质分子间吸引力作用的结果，
三、 变压吸附设备
1、设备组成 本变压吸附实验是以空气为原料、碳分子筛为吸附剂，运用变压吸附原理，利用
含发达微孔的分子筛对气体进行选择性吸附，而达到空气中氮、氧分离的目的。 设备组成：
①空气压缩机 ②空气过滤罐 ③空气储罐 ④分子筛吸附罐 ⑤氮气储罐 ⑥流量计 ⑦测氧仪 ⑧自动阀门 ⑨自动控制箱 2、供气设备的要求
随着吸附的进行，分子筛对氧的吸附能力下降，排出的氮气中氧气增加，氧气增 加到一定程度时，对两个吸附罐进行切换（50、60、70 秒），原在压力下吸附的罐减 压，脱附出吸附的氧。两罐按时间进行切换，不断制得较纯净的氮气。两罐切换时， 为了避免压力对分子筛的冲击，两罐间有管路联接，中间有平衡阀。
变压吸附制得的氮气纯度有一定的限制，一般能达到 99.99%，如再要求高纯度， 应进行过火燃烧，消耗掉氮气中的氧。
沸石吸附剂是具有特定而且均匀一致孔径的多孔吸附剂，它只能允许比其微孔孔 径小的分子吸附上去，比其大的分子则不能进入，有分子筛的作用，故称为分子筛。
分子筛(合成沸石)一般可用
式表示的含水硅酸
盐。其中 M 表示金属离子，多数为钠、钾、钙，也可以是有机胺或复合离子。n 表示 复合离子的价数，y 和 w 分别表示 SiO4 和 H2O 的分子数，y 又称为硅铝比，硅铝比为 2 左右的称为 A 型分子筛，3 左右的称为 X 型分子筛，3 以上称为 Y 型分子筛。
供气设备主要是空气压缩机，它的作用是提供变压吸附设备用压缩空气，保证
13 - 3
设备正常工作，要求空压机的供气压力达到 0.8Mpa，供气温度≤45℃。设备工作环境 应要求洁净。空压机的安装、操作和维护见空压机使用说明书。 3、设备流程
空气经空气压缩机压缩后具有一定的压力，经过滤除油后进入空气储罐，再按自 动控制阀门的控制进入吸附状态的分子筛吸附罐，由于空气具有压力，分子筛对氧的 吸附能力较大，氮气经过分子筛后排出，进入氮气储罐，并经测氧仪测定氧含量，即 得到氮气纯度。
吸附分离是利用混合物中各组分与吸附剂间结合力强弱的差别，即各组分在固相 （吸附剂）与流体间分配不同的性质使混合物中难吸附与易吸附组分分离。适宜的吸 附剂对各组分的吸附可以有很高的选择性，故特别适用于用精馏等方法难以分离的混 合物的分离，以及气体与液体中微量杂质的去除。此外，吸附操作条件比较容易实现。 5、常用吸附剂 1、工业吸附剂的定义：
13 - 2
附剂。因其是多孔结构．比表面积可达 350m2／g 左右。工业上用的硅胶有球型、无 定型、加工成型及粉末状四种。主要用于气体的干燥脱水，催化剂载体及烃类分离等 过程。 ⑶、活性氧化铝
活性氧化铝为无定形的多孔结构物质，一般由氧化铝的水合物(以三水合物为主) 加热，脱水和活化制得，其活化温度随氧化铝水合物种类不同而不同，一般为 250～ 500℃。孔径约从 20Å 到 50Å。典型的比表面积为 200～500m2/g。活性氧化铝具有良 好的机械强度，可在移动床中使用。对水具有很强的吸附能力，故主要用于液体和气 体的干燥。 ⑷、分子筛
因其分子间结合力较弱，故容易脱附，如固体和气体之间的分子引力大于气体内部分
子之间的引力，气体就会凝结在固体表面上，吸附过程达到平衡时，吸附在吸附剂上
的吸附质的蒸汽压应等于其在气相中的分压。
⑵、化学吸附：是由吸附质与吸附剂分子间化学健的作用所引起，其间结合力比物理
吸附大得多，放出的热量也大得多，与化学反应热数量级相当，过程往往不可逆。化
学吸附在催化反应中起重要作用。本章主要讨论物理吸附。
2、吸附分离过程的分类：
目前工业生产中吸附过程主要有如下几种：
①、变温吸附 在一定压力下吸附的自由能变化ΔG 有如下关系:
ΔG＝∆H－T∆S
（13-1）
式中ΔH 为焓变，ΔS 为熵变。当吸附达到平衡时，系统的自由能，熵值都降低．故
式(9-1)中焓变ΔH 为负值，表明吸附过程是放热过程，可见若降低操作温度，可增加
五、 数据整理
1、 按实验要求编制数据记录表格，并记录相应的压力、氧含量、吸附脱附转换时 间等数据。
2、 对数据进行整理，分别绘制出氮的纯度与压力、吸附脱附转换时间的关系曲线。
六、思考题：
1、 变压为什么能使空气中的氮氧分离？ 2、 能用于变压吸附的吸附质有哪些？ 3、 变压吸附在使用时应注意哪些条件？ 4、 氮氧分离为什么要控制吸附、脱附转换时间，变压吸附的转换时间一般为
多少？
13 - 4
空
空
吸
压
气
附
机
过
储
罐
滤
罐
1
器
1
2
3
测 氧
7
吸
氮
附
气
罐
储
2
罐Байду номын сангаас
4
5
6
1 空气压缩机 2 过滤器 3 空气储罐 4 分子筛罐 5 氮气储罐 6 流量计 7 测氧仪
13 - 5
四、 实验步骤
1. 按说明书启动空气压缩机，并调整好空气压力范围，即开机压力与停机压力， 并开动空气压缩机使之达到要求的压力（3～8kg/㎝ 2）。
2. 检查并学习测氧仪的使用方法。 3. 设定时间控制箱上两罐吸附、脱附转换时间（50S、60S、60S）任意一档。 4. 检查设备及阀门位置正常后，打开空气压缩机与变压吸附设备的联接阀门。 5. 在设备运行时随时测定氮气中的氧含量和设备下部脱附排空的气体中的氧含
根据原料配比、组成和制造方法不同，可以制成不同孔径(一般从 3Å 到 8Å)和形 状(圆形、椭圆形)的分子筛。分子筛是极性吸附剂，对极性分子，尤其对水具有很大 的亲和力。由于分子筛突出的吸附性能，使得它在吸附分离中有着广泛的应用，主要 用于各种气体和液体的干燥，芳烃或烷烃的分离及用作催化剂及催化剂载体等。表 9-1 所示为分子筛的特性与应用。
实验十三 变压吸附
一、 实验目的
1.更深刻的理解吸附理论，掌握所学理论知识，并与实践相结合。 2.掌握吸附中变压吸附的应用，了解变压吸附设备，并学会设备的操作。 3.掌握变压吸附中压力变化、阀门切换时间变化与吸附量的关系。
二、 变压吸附原理
固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附。其中被吸附的物质称为吸
通常固体都具有一定的吸附能力，但只有具有很高选择性和很大吸附容量的固体 才能作为工业吸附剂。 2、吸附剂的选择原则：
吸附剂的性能对吸附分离操作的技术经济指标起着决定性的作用，吸附剂的选择 是非常重要的一环，一般选择原则为：
①、具有较大的平衡吸附量。一般比表面积大的吸附剂，其吸附能力强； ②、具有良好的吸附选择性； ③、容易解吸，即平衡吸附量与温度或压力具有较敏感的关系； ④、有一定的机械强度和耐磨性，性能稳定，较低的床层压降，价格便宜等。 3、吸附剂的种类： 目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭，活性氧化铝，硅胶，分子筛等。 ⑴、活性炭 ①、活性炭的结构特点：是具有非极性表面，是一种疏水性和亲有机物的吸附剂， 故又称为非极性吸附剂。 ②、活性炭的优点：是吸附容量大，抗酸耐碱、化学稳定性好，解吸容易，在高 温下进行解吸再生时其晶体结构不发生变化，热稳定性高，经多次吸附和解吸操作， 仍能保持原有的吸附性能。 ③、活性炭常用于溶剂回收，溶液脱色、除臭、净制等过程。是当前应用最普遍 的吸附剂。 ④、活性炭的制备：通常所有含碳的物料，如木材，果壳，褐煤等都可以加工成 黑炭，经活化制成活性炭。活化方法主要有两种：即药品活化和气体活化。药品活化 是在原料中加入药品，如 ZnCl2、H3PO4 等，在非活性气体中加热，进行干馏和活化。 气体活化是通入水蒸汽、CO2、空气等在 700～1100℃下反应，使之活化。炭中含水会 降低其活性。一般活性炭的活化表面约 600～1700m2/g。 ⑵、硅胶 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，是一种亲水性极性吸
量，并记录氧含量的变化情况，排出氮气储罐中的空气，当氮气罐中排出气体 含量稳定后开始实验。 6. 记录设备运行的条件，包括吸附压力，吸附、脱附转换时间，氮气罐中排出气 体氧含量，脱附时排出气体的氧含量。 7. 改变空气压缩机的出口压力，记录压力变化与氮气纯度的关系。 8. 改变吸附与脱附转换阀门的转换时间，记录氮气中氧的含量与时间的关系。 9. 实验数量要求 3～5 个变量，实验完成后，关闭空气压缩机。
吸附量，反之亦然。因此，吸附操作通常是在低温下进行，然后提高操作温度使被吸
附组分脱附。通常用水蒸汽直接加热吸附剂使其升温解吸，解吸物与水蒸汽冷凝后分
离。吸附剂则经间接加热升温干燥和冷却等阶段组成变温吸附过程，吸附剂循环使用。
②、变压吸附 也称为无热源吸附。恒温下，升高系统的压力，床层吸附容量增