变压吸附提纯氢气及其影响因素的分析

在分析变压吸附提纯氢气及其影响因素的过程中,主要研究变压吸附原理和整个吸附过程,从而确定影响变压吸附的相关因素。研究显示,吸附时间和吸附压力对变压提纯氢气具有一定的影响,变压吸附提纯氢气在操作的过程中会提升吸附力,这样就可以有效地减小吸附压力,延长吸附时间,既可以降低氢气的纯度,也能增强氢气的回收率,进而创造更高的经济效益。     

变压吸附气体分离技术应用及展望窥探

为了深入探究变压吸附气体分离技术,分析了技术工作原理,依据此原理,研究此项技术在H_2、CO_2、C0、氯乙烯精馏尾气的回收与提取中的应用方法,并探究参数指标变化下气体回收与提取纯度的影响。基于变压吸附技术应用现状,气体吸附提取纯度仍有上升空间,具有较高的研发应用前景。     

PSA变压吸附技术制氢影响因素及优化措施

本文介绍了变压吸附工作原理,并分析了影响变压吸附的主要因素,认为吸附时间与吸附压力是影响变压吸附最主要的因素;同时,在变压吸附操作中应尽量提高吸附压力、降低解吸压力、延长吸附时间、降低产品纯度,以提高氢气回收率进而提高装置的经济效益。     

活性炭用于苯加氢变压吸附的研究

本文对活性炭的粒度、堆密度、磨耗、强度及比表面、孔容、孔径等进行了测定.在单塔变压吸附装置上测得动态吸附穿透曲线;考察了在不同吸附压力下的动态吸附过程.实验结果表明,进口活性炭是较为理想的变压吸附脱碳用吸附剂,多次吸附循环后较为稳定,表现出良好的再生效果和变压吸附特性.     

变压吸附制氧与传统深冷法制氧的安全性比较

近10年来,变压吸附制氧法发展迅速,其在氧气纯度要求不高、规模不大的用氧场合很有优势,被迅速普及。本文通过比较两种主要工业制氧方法——深冷法制氧和真空变压吸附制氧法的工艺特点,指出在一定的用氧场合,变压吸附制氧法在安全性和可靠性上有着更大的优势。     

真空变压吸附捕集烟道气中二氧化碳的模拟、实验及分析

采用工业硅胶作为吸附剂,利用两塔变压吸附装置进行了烟道气变压吸附碳捕集实验。利用gPROMS软件建立两塔变压吸附模型对实验过程进行模拟,对比了实验和模拟的结果,验证了模型的准确性。通过两塔变压吸附可将15%的CO₂富集到74%,收率为91.52%。在模型基础上考察了变压吸附碳捕集过程中进料量、吸附时间、顺放压力与二氧化碳收率、纯度和能耗的关系,定性分析了吸附塔压力和进料量对压缩机能耗的影响。结果表明:增大进料量、延长吸附时间、降低顺放压力,可以有效提高产品气中CO₂浓度,但同时也导致收率的下降,前两者还会造成单位能耗的增加;吸附压力越高,进料流量越大,压缩机能耗越大。     

新型六塔旋转变压吸附制氧装置

针对变压吸附空分制氧装置的微型化趋势,研制了一种新型六塔旋转变压吸附制氧装置。本文介绍了新型装置的工作原理,且通过实验研究了六塔旋转PSA制氧过程中几个主要工艺参数对系统性能的影响。实验表明,提高转速,产品氧的纯度随之先提高后降低,对应于每个进料流量都存在一个获得最高氧纯度的最佳转速;而且,进料流量小时氧纯度较低,进料流量大时回收率降低,因此存在一个最佳进料流量;充压时间与吸附时间的比值对产品氧浓度的影响非常显著;与常见的PSA装置相比,均压步骤明显地提高了这种新型结构PSA装置的氧纯度和氧回收率。这种装置的高径比小,循环时间短,可获得92%的氧产品。     

非耦联吸附塔新变压吸附工艺的实验研究

通过提氢实验研究一种新的变压吸附工艺.变压吸附流程的主要特征是通过中间均压罐打开吸附塔之间由均压步骤形成的耦联,从而实现了各塔操作的独立性,并提供了降低吸附压力的可能性.以H₂/N₂/CH₄（60/10/30）混合气模拟石油炼厂干气,进行低吸附压力（≤1 MPa）条件下的提氢操作.针对已有变压吸附工艺的不足和新流程特征,确定了新流程的变压吸附循环时序.分别采用普通活性炭（OAC）和高比表面活性炭（SAC）与5A沸石分子筛（ZMS-5A）的组合吸附剂,研究了不同吸附压力下的变压吸附分离效果,证明此种变压吸附新工艺在1 MPa以下、甚至0.4 MPa的低吸附压力下运行,亦可在较高的回收率下达到99.99%的高氢气纯度,并且显示出更强的对偶然性故障的应变能力.     

变温变压下煤层气吸附量的预测

等温吸附虽然被大量学者进行研究并用于煤层气储量的预测,由于其实验条件不符合实际开采过程中的地温与地压,故很多专家提出用变温变压的实验条件来预测煤层气的吸附量,但是到目前为止鲜有很好的方程来处理变温变压实验数据。本文基于煤炭科学研究总院西安研究院张庆玲对4种不同煤级煤样在变温变压吸附实验的研究,提出了温度-压力-吸附量方程（TPAE方程）用于煤层气在温度和压力共同影响下吸附量的预测。通过TPAE方程,对4种不同煤级在变温变压下吸附量进行回归预测。结果表明：TPAE方程可以非常好地处理变温变压吸附实验数据,4种煤样的回归计算值与实测值最大平均相对误差为2.64%,最小为1.63%,同时实现温度和压力及吸附量三维视图的可视化,从图中可知任意温度和压力下煤层气的吸附量。     

真空变压吸附分离氮气甲烷流程灵敏度分析与优化

首先采用实验室自制椰壳活性炭为吸附剂,进行了氮气/甲烷(65%/35%)原料气的真空变压吸附工艺(VPSA)分离实验。通过对比实验和gPROMS 动态模拟软件的分离效果,对变压吸附数学模型进行了验证,证明了所采用数学模型的准确性。在此基础上,对影响产品气甲烷纯度、回收率的关键决策变量进行了灵敏度分析。分析结果表明:产品气纯度主要由原料气流量和置换气流量来进行调控,产品气回收率则需要关键变量共同的作用才能实现最大化。依据灵敏度分析结果,对两塔分离氮气甲烷混合气的变压吸附工艺进行了动态优化。在最优的工况下,可以将进料组成为35%的甲烷富集到75%,回收率达到97.08%;从而达到对于废混合气的高效回收利用。     

RV-L型变压吸附制氮设备在聚酯行业的应用

介绍该设备的特点及在聚酯生产上的应用。它摒弃变压吸附普遍采用的上、下等势均压,而采用上部等势均压,中、下部交叉不等势均压的方式,充分利用吸收塔内的分子筛,能将氮气回收率提高9.5%~45%,生产高纯氮时空氮比可达到7.1:1。液氮气化成本是变压吸附的6.9倍(99%纯度)和2.3倍(99.999%纯度)。     

变压吸附制氮机组运行总结

变压吸附空分制氮技术以洁净的压缩空气为原料,利用焦炭分子筛吸附其中的氧气成分,从而制得高纯度的氮气。介绍了变压吸附制氮机组的工作原理、影响氮气纯度的因素以及运行状况。     

介绍一种新的制氮方法——变压吸附制氮

本文介绍了可以代替深冷法的新的制氮方法—变压吸附法,该法适合于70t/d以下规模。该法启动快,可根据需要随意开停车。产品氮气的纯度可达99.5％以上。     

炭分子筛CH4/N2吸附分离

煤层气(CBM)是一种非常规天然气。在中国,煤层气在抽采出来时常混有空气。考虑到安全因素,氧气首先应该被去除。之后,煤层气利用的最重要步骤则是甲烷-氮气混合气体的甲烷高效提浓。本文搭建了双床变压吸附(PSA)装置,选择特定的炭分子筛(CMS)进行CH₄/N₂混合物分离实验研究。由于CMS的动力学吸附特性,氮被吸附在CMS上,带有一定压力的甲烷则连续输出。研究了吸附压力、进气速度和循环周期等因素对吸附过程整体性能的影响。从50% CH₄/50% N₂的原料气可以获得95.45%纯度的甲烷产品,而从30% CH₄/70% N₂的原料气可以获得94.89%纯度的甲烷产品。研究表明,以上3个参数都对分离性能有影响,其中后两者的影响更大。在较低吸附压力和较低进气速度时更容易获得纯度90%以上的甲烷产品。另外,循环周期越短,获得的甲烷纯度越高。     

真空变压吸附分离氮气甲烷模拟与实验研究

采用椰壳活性炭为吸附剂,进行了三床真空变压吸附（VPSA）氮气甲烷分离过程的研究。在吸附和置换压力为0.5 MPa,解吸压力为-0.08 MPa条件下,将体积分数（下同）为30%的甲烷,浓缩至80%～98%,甲烷的回收率达到65%～96%,并研究了吸附和置换步骤下塔顶出口流量对于产品气纯度和收率的影响。运用Aspen Adsorption软件建立上述模型,模拟结果与实验结果基本一致;模拟可以为甲烷富集的工业装置建立提供基本设计参数。     

炭分子筛上氧、氮吸附特性的实验测定

针对BF型炭分子筛孔结构的特点,利用双分散孔结构吸附模型,采用色谱扰动-应答方法,对微孔扩散控制传质机理进行了实验认定,测定了O2的吸附平衡常数K、扩散时间常数Dc/rc2以及O2、N2两组分常温下的吸附等温线.     

变压吸附在氨装置改制氢中的应用

从化学净化法制氢过程的工艺特点出发，总结出了氢气纯度与原料产氢率之间的关系。针对广州分公司合成氨改制氢低负荷运行项目的特点，提出了采用变压吸附的组合净化工艺，并对组合净化工艺的技术可行性进行了初步探讨。     

基于Aspen Adsorption的氦气/甲烷吸附分离过程模拟优化

工业氦气主要通过深冷、膜分离和变压吸附（PSA）耦合从天然气提取,其中PSA是获得高纯He的关键。吸附过程模拟可以克服实验局限,有效指导工程设计、优化工艺条件。以体积分数90%的粗He为原料,利用Aspen Adsorption软件建立He/CH₄ 单塔PSA模型,获得穿透曲线。以此为基础,建立双塔分离流程,分析吸附、顺放、逆放、冲洗、升压步骤中吸附塔内气相组成的变化,五步最佳操作时间分别为 60、180、30、60和180 s。在三塔流程中,一个循环周期的最佳吸附时间和均压时间分别为135 s和90 s,产品纯度可达98.42%,回收率达60.45%。在五塔流程中,考虑到各步骤时间的匹配及生产的连续性,需要对一个周期内的循环时间进行优化。循环时间为300~340 s时,产品纯度达到99.07%以上。     

吸附热预测吸附等温线

实验测定了N2 在沸石分子筛、C2 H6 在活性炭、CO2 在硅胶上的吸附等温线 ,研究用Clausius Clapeyron方程求得等量吸附热、再利用所得的吸附热预测其它温度的吸附等温线数据的方法。将吸附热预测的等温线与实验值及插值法内插得到的吸附等温线数据进行了比较 ,结果表明吸附热预测值与实验值吻合较好。此外还对文献数据利用等量吸附热预测较高压力 ( 65 0kPa)下的等温线 ,均与文献中的实验值一致。为吸附工业操作需要不同温度下的等温线数据和吸附过程的模拟与设计提供了简便、准确的计算方法