变压吸附分离气体原理和工业应用

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变压吸附技术的进展及其在工业上的应用

变压吸附技术的进展及其在工业上的应用

均 压次数 及采 用抽 空 T艺可 大大 提高 氢气 川收率 , 目前 的P A装 置氢 气 … 收率 可达 9 %。炼油 J 成 S 5 绢 复杂且氢 气 龟较 低 ( 氢含 为2 % 5 5 ~4 %)的催 化 干 气 ,采 用抽 空T 艺 ,其 产 品氢气 ll 也可达 到 收率 u
摘 要 :变压吸附 ( rsueS igA srt n Pesr w n dopi ,简称P A)技术是一种用于混合气体分离及净化的高新 o S 技 术 , 白该 技 术 _业 化 以 来 得 到快 速 发 展 ,已成 为 一 种 主要 的气 体 分 离 净 化 技 术 , T 业 气 体 分 离领 域 得 到 广 泛应 用 。本文 叙述 了P A技 术 的基 本 原 理 及 特 点 ,介 绍 了近 年 米P A技 术 的 进 展 情 况 ,重 点 闸述 j该 技 术 S S , 应用于从炼油厂重整氢、催化干气、轻油转化气 、甲醇制氢、天然气制氢 中提纯氢气 的T 艺方法及特点 。 关 键 词 :变 压 吸 附 ;吸 附 剂 ;氢 气 中 图分 类 号 : T 2 . 文 献 标 识 码 : A Q0 81
快速 发展 ,我 国科研 人 员研制 出P A装 置故 障 自诊 S 断 系统 及 对 故 障程 控 阀实 现 在 线 维 修 的程 序 切 换 系统 。山传统 的4 装 置逐 步 发展 为 6 、8 、 1 塔 塔 塔 0 塔 等大 型工业 装置 。装 置处 理量 接近 国外 水平 。 成 都华 西 _ 气 体 有 限公 司先 后 在 中石 油武 T业 汉 石化 公 一 、中石化 天津 石化 公 司、 中石油大 连石 J
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变压吸附技术在气体分离提纯中的应用

变压吸附技术在气体分离提纯中的应用

变压吸附技术在气体分离提纯中的应用摘要:变压吸附技术作为一种重要的气体分离与提纯方法,在工业生产和环境保护中具有广泛的应用前景。

本文通过深入探讨变压吸附技术的特点及其在氢气回收与提纯、一氧化碳回收与提纯、回收制取高纯度二氧化碳等方面的应用,展示了其在气体分离提纯领域的重要作用。

关键词:变压吸附技术;气体分离提纯;技术应用引言气体分离与提纯技术在化工、能源、环保等领域具有重要意义。

变压吸附技术作为一种经典的分离方法,通过调节吸附材料在不同压力下的吸附能力,实现了不同气体成分的分离与提纯。

近年来,随着新材料和先进技术的引入,变压吸附技术在气体分离提纯领域得到了更加广泛的应用,极大地促进了相关产业的发展。

1.变压吸附技术概述变压吸附技术是一种重要的气体分离与纯化方法,利用吸附剂在不同压力条件下对气体分子的吸附和解吸现象,实现气体混合物的分离和纯化。

这一技术的特点以及在多个领域的应用,使其在现代工业中具有重要的地位和广阔的前景。

1.1变压吸附技术的特点变压吸附技术是一种重要的分离与吸附过程,其特点在于其能够基于不同吸附材料的特性,通过调节压力来实现气体分离、提纯和吸附。

这一技术被广泛应用于气体分离、气体储存、气体纯化等领域,具有许多独特的特点和优势。

变压吸附技术适用范围广泛。

它可以用于各种气体的分离与纯化,包括氢气、氧气、氮气、一氧化碳等。

吸附材料针对不同种类的气体分子在不同的压力下具有不同的吸附能力,这为变压吸附技术的应用提供了广泛的可能性。

变压吸附技术能够实现高效分离。

通过调节吸附剂的压力,可以实现对气体混合物的高效分离。

对于需要高纯度气体的应用,变压吸附技术可以实现高效的纯化过程,从而获得所需的气体成分。

变压吸附技术具有较好的可控性和灵活性。

通过调节压力和温度等操作参数,可以实现对吸附过程的控制,从而达到更好的分离效果。

这种可控性和灵活性使得变压吸附技术可以根据不同的应用需求进行调整和优化。

变压吸附技术还具有循环利用的优势。

变压吸附法氮气氧气分离

变压吸附法氮气氧气分离

变压吸附法氮气氧气分离变压吸附法氮气氧气分离氮气和氧气是常见的两种气体,它们在大气中的比例约为78%和21%,在不同的工业应用中,需要纯化或者分离其中的一种或多种气体。

一种常见的方法就是利用变压吸附法(Pressure Swing Adsorption, PSA)对氮气和氧气进行分离。

本文将对此方法进行介绍和分析。

一、变压吸附法的原理和特点变压吸附法其实是一种固体吸附技术。

其原理是在固定床层中放置吸附剂,并通过周期性的压力升降来控制气体的吸附和解吸,从而实现气体混合物的分离。

在气体进入固定床层之前,它需要先经过一些预处理设备,例如压缩机、冷凝器、过滤器等,以去除杂质、降低湿度和温度,使其符合吸附工艺的要求。

具体来说,氮气和氧气分离的过程可以分为以下步骤:1. 吸附:将压缩过的混合气体通过一个易于吸附氧气的床层(比如说分子筛)。

2. 解吸:将床层内的氧气解除吸附状态,需要降低压力并通入另一个床层,这个床层需要执行吸附操作。

3. 气体出口:产生一个只含氮气的稳定流。

这个过程中,需要一个满足以下要求的固体吸附剂:· 具有选择性:能够选择性吸附氧气而不是氮气,或者相反。

· 具有高吸附性:吸附剂表面分子分散程度高,能够将气体分子吸附到表面。

· 具有高再生性:吸附剂的吸附能力需要通过解除吸附状态进行再生。

变压吸附法的主要特点是:· 可以实现连续、可控制的分离操作。

· 操作简单,无需添加任何化学物质。

· 生产成本低,技术成熟,应用广泛。

但也需要注意的是,吸附剂会随着时间的增加而老化,吸附的选择性会降低,影响分离效果。

二、变压吸附法在氮气氧气分离中的应用变压吸附法在氮气和氧气分离中的应用非常广泛,如:1. 制取高纯度氮气:在医药、食品、航空等行业,需要使用高纯度氮气,其中氧气为其主要的杂质。

通过变压吸附法可以成本低廉地制取出高纯度氮气。

2. 制取氧气:氧气在医疗、钢铁、化工等行业中广泛应用,其纯度对产品质量和安全性有很大影响。

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。

氢气变压吸附原理

氢气变压吸附原理

变压吸附原理在工业制氢中的应用、概述冶金企业有丰富的焦炉煤气,经变压吸附后其中氢气的组分提高,仍可作冶金燃料再利用,有广泛的应用前景。

吸附剂具有选择性吸附的特性,并且吸附剂对不同的气体在吸附量、吸附速度、吸附力等方面均存在差异,变压吸附制氢就是利用吸附剂这个特点,实现气体分离的。

另外吸附剂的吸附容量是随着吸附剂所处的压力变化而变化的,在吸附剂被加压的条件下,吸附剂可进行混合气体的吸附分离过程,而当吸附剂被降压时,他能够将所吸附的杂质气体解吸出去,再次具有吸附能力,这样吸附剂可以不断地吸附与解吸,实现连续的工作过程。

二、变压吸附中的吸附剂及其工作过程变压吸附制氢机组所使用的吸附剂均为多孔性材料,具有很大的比表面积。

常用吸附剂的比表面积见表1。

表1 常用吸附剂的比表面积(米2/ 克)吸附剂细孔硅胶活性氧化铝活性炭A型分子筛X、丫型分子筛合成丝光沸石比表面积500 〜600 230〜380 800 〜1050 750 〜800 800〜1000 300〜500由于分子运动学说可知,当吸附剂与吸附介质相接触时,在一定的运行条件下,单位时间内到达吸附剂表面的分子数与离开吸附剂表面的分子数存在一个动态的平衡关系,并且有一些分子还会浓聚或停留在吸附剂表面上,此种现象就称为吸附。

吸附过程是一个非常复杂的过程,一般可分为三个阶段: (1) 外扩散—气体分子从外界空间到吸附剂颗粒外表面; (2) 内扩散—气体分子沿着吸附剂的微孔深入其吸附表面; (3) 吸附在内吸附表面上。

而解吸脱附(再生) 过程与吸附过程相同,只是经过(3) 、(2) 、(1) 的运行步骤,反向从吸附剂表面向外界空间扩散。

评价一种吸附剂的性能优劣,是从吸附剂对某一纯组分的静吸附量a0 来考核的,a0 是温度( T) 与气体分压(Pi) 的函数,见式(1) 。

a0 = f ( T ,Pi) (1)在工业生产中,由于诸多因素,吸附剂往往不能达到完全的吸附平衡为此要引入动吸附量 a 的概念。

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。

变压吸附技术的进步及其在石化工业的应用(精)

变压吸附技术的进步及其在石化工业的应用(精)

变压吸附技术的进步及其在石化工业的应用李克兵!陈健古共伟(四川天一科技股份有限公司成都!"#$$%摘要变压吸附(&’(*’(+,-./012’34-2.,简称&+0技术是一种用于混合气体分离及净化的高新技术,自该技术工业化以来得到快速发展,已成为一种主要的气体分离净化技术,在工业气体分离领域得到广泛应用。

本文叙述了&+0技术的基本原理及特点,介绍了近年来&+0技术的进展情况,重点阐述了该技术应用于从炼油厂重整氢、催化干气、轻油转化气中提纯氢气的工艺方法及特点。

!变压吸附技术的发展变压吸附(&’(*’(+,-./012’34-2.,简称&+0是一种用于混合气体的分离及净化技术。

其基本原理是运用多孔性固体材料(吸附剂对混合气中各气体组分选择性吸附及各组分在吸附剂上的吸附容量随压力的变化而呈现差异的特性实现混合气体的分离或提纯。

四川天一科技股份有限公司(西南院于5#年代初在国内率先从事变压吸附技术的研究工作,自6#年代初该技术工业化以来,在吸附剂、工艺、控制、阀门等诸多方面做了大量的改进工作。

尤其进入7#年代中期,随着大型化变压吸附装置的不断推广,该技术得以迅猛发展,主要体现在以下几个方面:"8"吸附剂性能不断提高吸附剂性能的好坏,直接影响&+0装置的投资高低、消耗大小及操作稳定与否。

近年来,各研究单位和吸附剂生产厂家投入大量人力及财力进行吸附剂性能的改进工作,力求赶上世界上发达国家生产的吸附剂同等水平,使得吸附剂性能不断提高。

主要表现在吸附剂的吸附量提高、分离系数增加、再生更容易及吸附剂强度增加等方面。

针对炼油和石化行业富氢混合气(如重整尾气、催化干气,加氢尾气等中烃类组分多且含有9%:等高碳烃组分的特点,四川天一科技股份有限公司专门成立了处理这类气体的吸附剂研制攻关小组。

经过大量的实验,终于研制出应用&+0技术一步除去炼油厂混合气除氢气以外所有杂质的专用吸附剂9;0<$$7。

变压吸附制氧原理

变压吸附制氧原理

变压吸附制氧原理变压吸附制氧是一种通过吸附剂吸附空气中的氮气,从而得到高纯度氧气的技术。

它利用了吸附剂对氮气和氧气的吸附选择性,通过变压操作实现对氮气和氧气的分离。

下面将详细介绍变压吸附制氧的原理和工作过程。

首先,变压吸附制氧系统由吸附塔、压缩机、变压器、控制系统等部分组成。

在工作时,空气经过预处理后进入吸附塔,吸附塔中填充有吸附剂。

当空气通过吸附塔时,吸附剂对氮气和氧气的吸附选择性会导致氮气被吸附,而氧气通过吸附塔被输出。

其次,变压吸附制氧的原理是利用吸附剂对氮气和氧气的吸附选择性不同。

在吸附塔内,当空气通过吸附剂时,由于氮气和氧气的分子大小和极性不同,吸附剂对它们的吸附能力也不同。

一般来说,吸附剂对氮气的吸附能力更强,因此氮气会被吸附在吸附剂上,而氧气则通过吸附塔输出。

接着,变压吸附制氧的工作过程主要包括吸附、脱附和再生三个阶段。

在吸附阶段,空气通过吸附塔,氮气被吸附,从而得到富氧气体。

在脱附阶段,吸附塔停止进气,通过减压或者加热的方式将吸附在吸附剂上的氮气释放出来,从而实现对吸附剂的再生。

在再生阶段,通过变压操作,将吸附塔恢复到工作状态,使其可以再次吸附氮气,产生富氧气体。

最后,变压吸附制氧技术具有操作简单、能耗低、成本较低等优点,因此在医疗、生活、工业等领域得到了广泛应用。

通过合理设计吸附剂、控制系统和工艺参数,可以实现对氮气和氧气的高效分离,从而得到高纯度的氧气产品。

综上所述,变压吸附制氧是一种通过吸附剂对氮气和氧气的吸附选择性实现氮气和氧气的分离的技术。

它的原理和工作过程清晰明了,具有广泛的应用前景和市场需求。

希望本文能够对变压吸附制氧技术有所了解,并为相关领域的研究和应用提供参考。

psa气体变压吸附分离技术

psa气体变压吸附分离技术

psa气体变压吸附分离技术PSA气体变压吸附分离技术: 从简到繁,由浅入深导语:气体分离和纯化是工业领域的一个关键过程,而PSA (Pressure Swing Adsorption)气体变压吸附分离技术,作为一种高效、经济、灵活的分离技术方案,日益受到广泛关注和应用。

本文将从深度和广度的角度,全面评估PSA气体变压吸附分离技术,并通过多个层面的探讨,帮助读者更好地理解这一重要的技术。

一、基础概念1.1 PSA气体变压吸附分离技术的定义和原理PSA气体变压吸附分离技术是一种基于吸附剂对气体成分具有不同的吸附亲和力的原理上所实现的分离技术。

该技术通过高压吸附和低压解吸的循环操作,利用吸附剂对气体成分的选择性吸附特性,实现对混合气体分离和纯化的目的。

该技术主要应用于各类气体的纯化、富集、去除杂质等过程,可以高效、经济地达到对目标成分的高纯度分离。

1.2 PSA气体变压吸附分离技术的发展历程PSA技术的发展可以追溯到上世纪50年代早期,最早用于氢气的分离和纯化。

随着科学技术的不断进步和工业需求的增长,PSA技术逐渐应用于多个领域,涉及的气体种类也从氢气扩展到氧气、氮气、甲烷等多种气体。

近年来,PSA技术在能源、化工、环保等行业得到广泛应用,成为气体处理领域的一项重要技术工艺。

二、关键工艺与技术参数2.1 吸附剂的选择和设计吸附剂是PSA技术中的核心元素,其选择和设计直接影响系统的性能和效率。

根据不同的气体吸附特性,需要选择适合的吸附剂,并根据工艺要求进行载气和吸附剂的匹配。

常用的吸附剂有活性炭、分子筛、硅胶等。

吸附剂的选择应综合考虑吸附容量、吸附速度和再生能力等因素,以达到对目标成分高效吸附与解吸的要求。

2.2 PSA循环过程参数的优化PSA循环过程包括吸附、解吸、排附和再生等多个阶段,其中各阶段的参数优化对系统的性能至关重要。

如吸附时间和解吸时间的选择、吸附和解吸压力的调节、再生步骤的优化等,都需要综合考虑吸附剂的性能和工艺的经济性,以实现气体分离的高效率和低能耗。

变压吸附制氮原理

变压吸附制氮原理

变压吸附制氮原理
变压吸附制氮是一种常见的氮气生产方法,其原理是通过吸附剂对气体混合物进行分离,从而得到高纯度的氮气。

这种方法在工业上得到了广泛的应用,下面我们将详细介绍其原理和工作过程。

首先,我们来了解一下吸附的基本概念。

吸附是指物质表面对气体或液体中的成分发生物理或化学作用,将其固定在表面上的现象。

在吸附过程中,吸附剂的表面会吸附气体分子,从而实现气体的分离和纯化。

变压吸附制氮的原理是利用吸附剂对气体混合物中的氧气和水分子进行选择性吸附,从而分离出高纯度的氮气。

通常情况下,变压吸附制氮系统由两个吸附塔和一个压缩机组成。

吸附塔内填充有吸附剂,当气体混合物通过吸附塔时,氧气和水分子被吸附剂吸附,而氮气则通过了吸附塔,从而得到高纯度的氮气。

在变压吸附制氮过程中,压缩机起到了关键的作用。

它通过对气体混合物进行压缩,使得气体在吸附塔中形成吸附和脱附的循环。

当一个吸附塔吸附氧气和水分子时,另一个吸附塔则进行脱附,释放出纯净的氮气。

当吸附塔吸附饱和后,压缩机会自动切换到另一个吸附塔,从而实现连续的氮气生产。

除了压缩机,变压吸附制氮系统中还包括了一些辅助设备,如冷却器、加热器和分离器等。

它们的作用是对气体混合物进行冷却、加热和分离,从而提高氮气的产率和纯度。

总的来说,变压吸附制氮是一种高效、可靠的氮气生产方法。

它通过吸附剂对气体混合物进行分离,从而得到高纯度的氮气。

在工业生产中,它被广泛应用于化工、制药、电子、食品等领域。

希望通过本文的介绍,能够让大家对变压吸附制氮有一个更深入的了解。

变压吸附原理

变压吸附原理

变压吸附原理
变压吸附原理是一种用于分离和净化气体混合物的方法。

它利用不同物质在吸附剂上的吸附性质差异实现气体的分离。

在变压吸附过程中,气体混合物会通过吸附剂床层,不同成分的气体在吸附剂上吸附的速率和程度不同,因此可以根据这些差异来实现气体的分离。

变压吸附的原理基于吸附剂对气体分子的吸附作用,吸附剂通常是多孔材料,如活性炭、沸石等。

这些多孔材料有大量的微孔和介孔结构,可以提供大的比表面积和表面活性点,从而增加气体分子与吸附剂之间的接触面积。

当气体混合物通过吸附剂床层时,较易被吸附剂吸附的成分会吸附在吸附剂的表面上,而其他成分则会相对较少地被吸附。

变压吸附过程中,吸附剂的选择非常重要。

不同的吸附剂对不同气体的吸附性能各异,需要根据气体混合物的成分来选择适用的吸附剂。

吸附剂的选择应考虑到吸附容量、选择性、吸附速率以及再生能力等因素。

变压吸附过程中,需要通过调节压力来改变吸附剂的吸附和解吸性能。

一般来说,在较高的压力下,气体分子更容易被吸附剂吸附,而在较低的压力下,则容易解吸。

因此,通过调节压力来实现吸附剂的吸附和解吸过程,从而实现气体的分离和纯化。

变压吸附技术广泛应用于石油化工、环保、食品工业等领域。

它可以用于分离气体混合物中的杂质、提纯某些特定气体、回
收和利用有用气体等。

通过合理选择吸附剂和优化操作条件,变压吸附技术可以高效地实现气体的分离和净化。

变压吸附pas

变压吸附pas

变压吸附pas变压吸附(Pressure Swing Adsorption,简称PSA)是一种常用的气体分离技术,广泛应用于工业领域。

它通过调节气体在吸附剂上的压力,实现不同气体的吸附和解吸,从而实现气体的分离纯化。

在变压吸附过程中,吸附剂起着至关重要的作用。

常用的吸附剂包括活性炭、分子筛等。

这些吸附剂具有较大的比表面积和特定的孔径结构,能够吸附不同气体分子。

当气体通过吸附床时,各种气体分子根据其在吸附剂上的亲和力大小进行吸附。

通过控制吸附剂的压力和温度,可以实现不同气体的选择性吸附和解吸。

变压吸附技术在气体分离中具有广泛的应用。

例如,在空分行业中,变压吸附被用于分离空气中的氧气和氮气,以获得高纯度的氧气或氮气。

在天然气处理中,变压吸附可以用于去除天然气中的水蒸气和杂质气体,提高天然气的质量。

此外,变压吸附还可以应用于氢气纯化、石油化工等领域。

变压吸附技术具有许多优点。

首先,它具有简单、可靠、易于操作的特点,且适用于大规模生产。

其次,变压吸附过程中无需使用化学试剂,对环境友好,符合可持续发展的要求。

此外,变压吸附技术还可以根据不同的工艺要求进行灵活调整,以满足不同气体的分离需求。

然而,变压吸附技术也存在一些挑战和限制。

首先,吸附剂的选择和设计是一个复杂的问题,需要考虑吸附剂的亲和力、吸附容量、热稳定性等因素。

其次,变压吸附过程中会产生大量的废气,需要进行处理和处理。

此外,变压吸附技术的能耗较高,需要进一步优化和改进。

变压吸附技术是一种重要的气体分离技术,具有广泛的应用前景。

随着科学技术的进步和工程实践的推进,相信变压吸附技术在工业领域将发挥越来越重要的作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。

变压吸附技术在焦炉煤气制氢中的应用

变压吸附技术在焦炉煤气制氢中的应用

一、焦炉煤气利用情况分析随着我国天然气工业的崛起,西气东输工程的建成,用天然气代替焦炉煤气成为我国天然气工业的主要燃料。

要保持独立焦化企业的生存和发展,各大城市都必须寻找新的利用途径,解决焦炉大量过剩的问题。

当前,一些高炉煤气和煤气生产企业直接排放烟气,造成严重的环境污染。

对焦化企业来说,调整煤气结构,充分利用高炉煤气或高焦混合煤气作为加热燃料,净化处理含55%~58%氢气的有效成分,是焦化企业合理利用煤气的一项重要措施,既可发挥煤层气的潜力,又可为化工企业提供重要的原煤资源。

现在的炼焦工业只生产焦炭,浪费严重。

我国炼焦工业与日本、德国等发达国家相比,在国际市场上主要以煤的深加工和分选为主。

因为日本炼焦工业的副产品,焦炭中含有超过200种化学物质,而中国最好的只有20种。

由于中国出口的非再生资源比黄金珠宝更便宜,因此我们必须以更高的价格购买。

与此同时,还要为资源的二次浪费和环境污染付出沉重代价。

二、浅谈焦炉煤气的利用炼焦气的利用途径有燃料气、化学气和发电。

像炼铁一样,在工业生产中,这些气体可以进入城市燃气管道供居民使用;近一百多年来,焦炉气体一直被用作各种加热设备的燃料。

由于其具有使用方便、管道输送、传热效率高等优点,深受工业和民用用户的青睐。

因为焦炉煤气中含有H2S,HCN,NH3等有害物质,在民用燃料的生产过程中会产生大量的污染物。

所以随着天然气的发展与上升,焦炉气将被天然气取代。

炼焦煤气生产纯H2,甲醇,化肥等;焦炉气生产纯H2,利用焦炉气生产纯H2(PSA工艺)在我国有着悠久的历史。

与水解法相比,水解法生产工艺成熟,经济合理,效益更显著。

水解制氢电耗为6.5kwh/m3,而用焦炉煤气制氢电耗为0.5kwh/m3。

按能力计算,1000Nm3/h可节省电力约500-800万元,远高于HPSA制氢设备。

采用焦炉气生产甲醇,可以节约一段气的生产工序,直接用于二段炉,大大降低了建设投资。

CH4只要转化为CO,H2,即可满足生产甲醇合成气的要求。

VPSA变压吸附工艺介绍

VPSA变压吸附工艺介绍

VPSA变压吸附工艺介绍VPSA(Vacuum Pressure Swing Adsorption)变压吸附工艺是一种使用吸附剂对气体混合物进行分离的技术。

它适用于气体分离过程,例如空气中的氧气和氮气的分离。

VPSA工艺利用压力和吸附剂对气体分子的亲和力不同,实现气体的分离和纯化。

VPSA工艺的特点是操作简单、运行成本低、能耗低,并且可以实现高纯度气体的生产。

它适用于各种规模的气体分离需求,从小型设备到大型工业装置都可以使用VPSA工艺。

下面将详细介绍VPSA工艺的原理、过程和应用。

VPSA工艺的原理是利用吸附剂对气体分子的选择性吸附,通过不同压力下吸附剂的选择性吸附和释放,实现气体分离。

一般来说,VPSA工艺中使用的吸附剂是特定的材料,有高亲和力吸附气体分子的孔隙结构。

这种吸附剂通常是一种多孔性固体材料,例如活性炭、分子筛等。

VPSA工艺包括吸附、脱附和再生三个步骤。

在吸附阶段,混合气体通过压缩机加压至一定气压,进入吸附器中与吸附剂接触。

由于吸附剂对其中的其中一种气体分子具有亲和力,这种气体分子被吸附剂吸附,而其他气体成分则通过吸附器流出。

当吸附器达到饱和吸附状态后,需要进行脱附。

通过减少吸附器内的压力,降低吸附剂对气体的亲和力,已吸附的气体分子逐渐被释放。

被释放的气体通过脱附装置排出。

脱附后的吸附剂需要进行再生,即使吸附再生。

通过进一步降低吸附器的压力,可以去除吸附剂中的残余气体,使吸附剂可以再次使用。

这样,整个VPSA工艺就形成了一个循环。

VPSA工艺在气体分离领域有着广泛的应用。

最常见的应用是氧气和氮气的分离。

在压力吸附中,当吸附剂对氧气的亲和力高于氮气时,可以通过VPSA工艺将空气中的氧气和氮气分离开来,以产生高纯度的氧气。

此外,VPSA工艺还可以用于精制和纯化天然气、合成气的制备、天然气脱硫等过程中。

它也被应用于煤矿和化工生产中的气体处理等领域。

总的来说,VPSA工艺是一种应用广泛、操作简单、成本低、能耗低的气体分离技术。

变压吸附原理及应用

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。

矿产

矿产

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

tsa变压吸附

tsa变压吸附

tsa变压吸附
TSA(Temperature Swing Adsorption)是一种变温吸附技术,主要用于气体分离和净化。

在TSA中,吸附剂在低温下吸附气体,然后在高温下脱附气体。

这种技术利用了吸附剂在不同温度下的吸附性能差异来实现气体的分离和回收。

TSA具有
再生彻底、可处理大量气体等优点,因此在工业中得到了广泛应用。

在TSA中,吸附剂的吸附等温线是关键。

吸附等温线表示了在恒温条件下,吸
附剂吸附气体的量与气体压力之间的关系。

通过改变温度,可以改变吸附剂的吸附容量和吸附速率,从而实现气体的分离和净化。

在实际应用中,TSA通常需要加热和冷却吸附剂床层来实现吸附和脱附过程。

因此,TSA的能耗相对较高,投资成本也较大。

同时,由于变温操作需要较长时间,因此TSA的循环周期较长。

但是,由于TSA的再生比较彻底,对于微量杂质或难解吸杂质的净化特别有效。

与TSA相比,变压吸附(PSA)是一种更常用的气体分离技术。

在PSA中,吸附剂在高压下吸附气体,然后在低压下脱附气体。

PSA的优点是循环周期短、吸附剂用量少、能耗低等。

但是,PSA对于微量杂质或难解吸杂质的处理效果不如TSA。

综上所述,TSA和PSA是两种不同的气体分离技术,具有各自的优缺点。

在实际应用中,应该根据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择TSA、PSA或TSA + PSA工艺。

变压吸附技术在乙炔脱水工艺中的应用

变压吸附技术在乙炔脱水工艺中的应用

变压吸附技术在乙炔脱水工艺中的应用一、引言随着化工产业的发展,乙炔作为一种重要的工业原料,在化工生产中有着广泛的应用。

然而,在乙炔的生产和储存过程中,乙炔中往往会含有大量的水分,这不仅会影响乙炔的质量,还会对生产过程产生不利影响。

因此,乙炔的脱水工艺就显得尤为重要。

变压吸附技术作为一种高效的脱水技术,在乙炔脱水工艺中有着广泛的应用,并且取得了显著的效果。

本文将重点讨论变压吸附技术在乙炔脱水工艺中的应用,并对其技术原理、工艺特点以及发展前景进行深入分析。

二、变压吸附技术的原理和特点1.变压吸附技术的原理变压吸附技术是一种通过吸附剂对气相中的水分进行吸附和脱附的技术。

其原理主要包括两个方面:一是通过调节吸附剂的压力和温度,使其在一定条件下吸附水分;二是通过改变吸附剂的压力和温度,使其释放吸附的水分。

在具体应用中,通常采用吸附剂不饱和时进行再生的方式,以保证吸附剂的稳定吸附和再生循环。

2.变压吸附技术的特点(1)高效稳定:变压吸附技术可以在一定范围内灵活调节压力和温度,使其适应不同含水气体的脱水要求,并且可以实现高效稳定的脱水效果。

(2)节能环保:相比传统的脱水技术,变压吸附技术可以有效降低能耗,并且可以减少对环境的污染,具有较高的环保性。

(3)设备简单:变压吸附技术的设备结构相对简单,易于操作和维护,并且具有较高的稳定性和可靠性。

三、变压吸附技术在乙炔脱水工艺中的应用1.技术原理变压吸附技术在乙炔脱水工艺中的应用主要基于其对水分的高效吸附和再生能力。

在乙炔脱水过程中,可以通过调节吸附剂的压力和温度,使其在一定条件下吸附乙炔中的水分,然后通过再生操作释放吸附的水分,同时保持吸附剂的稳定性和循环使用能力。

这样可以实现对乙炔中水分的高效脱除,保证乙炔的质量和生产过程的稳定性。

2.工艺流程变压吸附技术在乙炔脱水工艺中的具体应用一般包括吸附、再生和冷却等过程。

在吸附过程中,乙炔气体通过吸附装置,使其中的水分被吸附剂吸附;在再生过程中,通过调节吸附装置的压力和温度,使吸附剂释放吸附的水分,同时保持吸附剂的稳定性和循环使用能力;在冷却过程中,通过冷却装置对乙炔气体进行冷却,从而得到脱水后的乙炔产品。

变压吸附(PSA)气体分离与提纯技术在氢气提纯的应用

变压吸附(PSA)气体分离与提纯技术在氢气提纯的应用

氢气提纯变压吸附分离技术在氢气提纯装置中的应用1 前言变压吸附(PSA)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,是本世纪60年代迅速发展起来的。

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,使得吸附分离技术日益受到重视;另一方面,60年代以来,吸附剂也有了重大进展,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等等,这些都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。

根据石化公司原油一次加工能力10.5Mt/a,催化加工能力5.7Mt/a,为了充分利用干气资源,建设了0.1Mt/a催化干气制乙苯/苯乙烯联合装置。

经联合装置排出的烃化尾气和脱氢尾气含有非常可观的氢气,如果将其作为燃料烧掉,每年要烧掉纯氢约3500t,十分可惜。

如果将烃化尾气和脱氢尾气中的氢气提纯出来,用于满足当时在建的加氢精制装置的需要,既能充分利用资源,又可避免采用轻油或炼厂气蒸汽转化法制氢所具有的投资高、能耗大的缺点。

1999年4月大连石化分公司建成了设计处理能力20000Nm3/h烃化尾气PSA 氢提纯装置,它以催化裂化干气或烃化尾气、脱氢尾气和加氢尾气为原料,生产出合格氢气产品,为国内炼油厂资源的综合利用开拓了一条新途径。

2 基本原理变压吸附过程是利用装在立式压力容器内的活性炭、分子筛等固体吸附剂,对混合气体中的各种杂质进行选择性的吸附。

由于混合气体中各组分沸点不同,根据易挥发的不易吸附,不易挥发的易被吸附的性质,将原料气通过吸附剂床层,氢以外的其余组分作为杂质被吸附剂选择性地吸附,而沸点低、挥发度最高的氢气基本上不被吸附,以大于98v%左右的纯度离开吸附床,从而达到与其它杂质分离的目的。

一是由于大连石化分公司烃化尾气制氢装置原料气品种繁多,正常情况下使用乙苯装置来的烃化尾气、苯乙烯装置来的脱氢尾气、加氢装置返回的加氢尾气及部分催化干气,在乙苯装置停车时单独使用催化干气;二是组分特别复杂,除H2外,还含有一定量的N2、O2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6及C5+ 等烃类组分;三是吸附压力低,仅有0.50MPa左右。

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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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