空气分离变压吸附装置分析及其设计

探讨了空气分离变压吸附制氧，制氮过程中工作压力，吸附塔的高径比以及工艺流程中塔数对该方法的气体回收率，降低能耗的关系，还讨论了切换时间，冲洗压力，床层温度对产品气氧，气氮的影响。     

日本变压吸附法分离空气的现状

在工业气体中,氧和氮的消耗量是非常大的。现在,在日本生产这些气体的方法正在发生很大的变化。变压吸附法(PSA)是于1960年在美国申请专利的,将它引进日本后已得到了改进,现已成为重要的化工装置。讨论了主要用于空分的PSA在日本的现状。特别阐明了认为是改进性能的几项关键措施。     

小型可调式变压吸附制氧装置性能的实验研究

利用自行研制出的小型可调式变压吸附制氧装置研究了冲洗量、出口流量和出口压力对产品气氧浓度的影响。实验结果表明，１．当出口流量越大时，出口压力越小，反之亦然。２．压力对氧浓度影响很大，压力增高，氧浓度迅速增大。３．出口富氧浓度与流量大小有密切关系，还与冲洗量大小有关。出口流量的增大会引起产品气氧浓度的降低。当冲洗量过大或过小时，减小流量，氧浓度提高不大。对于冲洗量适中的情况，流量小于２Ｌ／ｍｉｎ时，减小流量，浓度提高很快；但当流量大于２Ｌ／ｍｉｎ时，降低流量，浓度变化不大。４．冲洗量对浓度影响较大，当冲洗量适中时（阀门角度为１８０°），产品气氧浓度较高，过大或过小时都会降低富氧浓度。本装置产品富氧气中氧气浓度最高可达到７５％，其流量为０５Ｌ／ｍｉｎ，当富氧浓度为５５％时，流量可达３５Ｌ／ｍｉｎ，说明本装置完全达到并超过了设计要求，很适合于氧巴和家庭。     

PSA法分离空气的基本理论和模型

综述了用变压吸附法分离空气的基本理论，建立了描述变压吸附过程的物理模型和数学模型。通过分析各种吸附平衡理论，认为混合Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型和理想溶液模型最适于本问题，为进一步用数值方法进行ＰＳＡ空分的设计计算打下理论基础。最后对电路模拟法也进行了简单介绍。     

变压吸附法在空气分离上的应用

使用变压吸附法连续分离气体的技术，已经取得了显著的进步。采用变压吸附法制取的氧气、氮气的浓度，与空气液化分离法相比，是低的。但随着用途的扩大，变压吸附装置的技术不断发展，装置也日益大型化。     

变压吸附制氧装置中出口气氧浓度与压力的半经验关系式

根据变压吸附分离空气的数学模型，得到了变压吸附制氧装置中出口气氧浓度与压力的半经验关系式，该关系式与实验结果具有很好的相关性。     

空气及其分离产品的吸附纯化法

为了从低温气体中除去被冷凝的杂质，在低温技术上主要是采用各种冷凝法和吸附法。如果以液态形式从设备巾连续地引出被冷凝南杂质，况且汽相架质的其余含量4在设备出口处的浓度将不超过允许值，则在纯化底温气流时采用冷凝法是有利的。     

空气分离的进展

本文回顾了过去几年空气分离的重要进展情况。在美国,空气分离产品是主要的化学制品。过去十年期间,氮和氩的产量增加了50~60%。对低温流程已作重大改进,使生产氮的能耗降低和氩的提取率提高。新的制氧技术,集中使用在与煤气化综合循环发电一体化上。小规模生产氮和氧已采用非低温分离技术。计算机模拟方法有助于对高效率生产氧、氮的吸附流程的开发。研制出了许多新型薄膜材料和膜分离制氮流程。图28表2     

PSA空气分离吸附过程中的压降特性研究

根据PSA分离空气制氧的基本理论，通过对我们自行研制的产氧量为Q＝（1－5）L／min的双吸附柱的小型PSA分离空气制氧系统进行的吸附过程的压力降的计算，分析了影响空气流经多孔吸附介质压降特性的操作参数，分子筛结构参数等重要因素。结果表明：（1）空气流经PSA吸附柱多孔吸附介质的压降随流速的增大而增大，在较低流速范围内（v=0.05m/s-0.1m/s)，流速对压降的影响较小，在流速较高时，流速对压降的影响较大；（2）压降随空隙率的增大而减小，对于较高流速，低空隙率范围内（ε＝0．32－0．4）空隙率对压降影响很大，是影响压降的最主要因素；（3）压降随多孔吸附介质颗粒直径的增大而减小，在吸附介质颗粒直径较小的范围内（d=1.6-2.0mm)这种变化较明显。     

美国空气分离用的炭分子筛

采用炭分子筛从空气中分离氮的新变压吸附装置已由Calgon Carbon公司(Pittsburgh)销售。该公司可制造具有约3A小孔的粒状炭分子筛。若分子筛与压缩空气接触，氧分子就在小孔中扩散，并被吸附。     

吸附装置的故障预防与改进

吸附装置的故障一般可分为两类。一类是阀门类,以及吸附剂的变质等为代表的设备故障。另一类是包括吸附装置设计阶段的概算和化工计算,以及塔切换时间在内的计算机控制产生的故障。前者的解决不需要时间,这些问题可以通过1～2年定期检查1     

变压吸附空气分离制氧微型化技术研究

对压缩机、吸附剂、工艺流程、吸附器结构以及制氧机的结构与外观进行了深入分析,结果表明,开发新型节能的微型压缩机,开发适用于微型制氧机的锂分子筛和节能的工艺流程是变压吸附空分制氧微型化的根本途径,优化吸附器结构和制氧机的结构与外观是优化微型变压吸附制氧机的重要方法,是提高制氧机市场竞争力的有效措施。     

利用X沸石的变压吸附法对空气中生产高纯氮

从实验和理论上研究了生产高氮的变压吸附空气分离过程。该试验设备由填充有沸石Ｘ的三个塔组成。ＰＳＡ过程包括六个步骤：空气加压，吸附，回收，空位，产品氮的变压吹洗和解吸。Ｎ２纯度为９５．０－９９．９９２％。通过实验研究了吸附压力和加回流比对变压吸附性能的影响。     

变压吸附分离气体原理和工业应用

介绍变压吸附技术的基本原理、吸附剂、变压吸附装置在工业的应用,如富氢气体、炼纲厂煤气、氧化乙烯吹洗气体、空气、沼气等的吸附分离。大型变压吸附装置已运行15年以上。     

用膜分离法制取浓氧空气的装置

道化学公司发表了一种新式空分装置。它可制取含氧35％以上的旅氧空气。这种新式的Generon膜分离装置由中空纤维膜模件和仪表系统组成。它可设计成能在无人操作时运转。其能力可设计成2．83～56．6米^3／分(100～2000标准英尺。／分)或以上。     

液化天然气冷量在空气分离装置的应用

本文介绍空气分离装置,对冷量的需求,详细叙述液化天然气(LNG)的发展前景,中国天然气的发展及冷量分析,利用LNG冷量的空分装置工艺流程设计简述。     

大型空气分离装置双泵内压缩流程工艺创新

大型空气分离装置是针对空气中的氧气、氮气以及氩气等进行分离处理的设备。在我国的石油和化工企业中,空气分离产品具有广泛的应用效果,因此,必须要加强开展空气分离工作,并积极有效地改善和优化大型空气分离装置的双泵内压缩的流程工艺。该文主要针对大型空气分离装置双泵内压缩流程工艺创新进行研究,对实际的空气分离工艺以及方法进行分析,并对其具体流程工艺进行创新和优化,确保空气分离装置能够有效的运行,为提升整体工作质量奠定基础。