变压吸附技术的进展及其在工业上的应用

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2024年变压吸附市场分析现状

2024年变压吸附市场分析现状

2024年变压吸附市场分析现状简介本文旨在分析当前变压吸附市场的现状。

变压吸附技术在各个领域得到广泛应用,包括环保、能源、医疗等。

本文将从市场规模、主要应用领域、市场驱动力以及发展趋势等方面进行分析。

1. 市场规模变压吸附市场规模的快速增长可以归因于其在多个领域的应用。

根据市场研究公司的数据,变压吸附市场预计在未来五年内将以年均持续增长率超过10%的速度增长。

这主要受益于环境保护和能源效率的提高对变压吸附技术的需求增加。

2. 主要应用领域2.1 环保变压吸附在环保领域扮演着重要角色。

例如,变压吸附用于空气净化、水处理和废物处理中,通过去除有害物质和污染物质来改善环境质量。

这些应用中,变压吸附具有高效、可再生和成本效益高的特点。

2.2 能源变压吸附也广泛应用于能源领域。

例如,变压吸附用于天然气脱水、石油和煤气的分离,以及碳捕获和储存中的二氧化碳分离。

这些应用中,变压吸附能够提高能源利用效率,减少能源消耗和碳排放。

2.3 医疗在医疗领域,变压吸附被广泛用于药物分离、蛋白质纯化和病毒检测等。

其高效的分离性能和可控的吸附能力使其在医疗领域有着广阔的应用前景。

3. 市场驱动力3.1 环境保护需求全球环境问题的日益严重性推动了环境保护技术的发展和应用。

变压吸附作为一种环保技术,在处理废水、废气和固体废物方面具有良好的效果,满足了环保需求。

3.2 节能减排要求各国政府出台的节能减排政策对能源行业提出了更高的要求。

变压吸附技术在能源中的应用可以有效提高能源利用效率,降低碳排放,符合节能减排政策。

3.3 医疗技术进步医疗技术的发展需要高效的分离和纯化技术来满足日益增长的需求。

变压吸附作为一种高效分离技术,具备广泛的应用前景,并有望在医疗领域取得更大的突破。

4. 发展趋势4.1 技术创新随着科技的进步,变压吸附技术不断创新和改进。

新材料和新工艺的应用将进一步提高吸附能力和效率,推动市场发展。

4.2 市场拓展目前,变压吸附市场主要集中在发达国家。

变压吸附技术中径向流吸附器的应用与研究进展

变压吸附技术中径向流吸附器的应用与研究进展

吸 附 分 离 过 程 的 工 艺流 程 、 操 作 参 数 及优 化策 略有 待 深 入 研 究 。
关键词 : 变 压 吸附 径 向 流 吸 附 器 空 气 分 离 变 压吸 附( P r e s s u r e S w i n g A d s o r p t i o n , P S A) 分 离 技 术 经 过 五 十 多 年 的 发 展 . 已经 在 气 体 混 合 物 的分 离 与 纯 化 领 域 获 得 非 常 广 泛的应用 。 主 要包 括 : 气体干燥 、 溶 剂 蒸 汽 回收 、 空 气 分 离 制 氧 制 氮、 氢 气 回收 与 纯 化 、 二氧化碳的分离与纯化 、 甲烷 分 离 等 。随 着 该 技 术 的 推 广 应 用 .相 关 的基 础 理 论 与工 艺 也 取 得 了长 足 的 新 区配 套 2 * 3 5 0 0 0 N m3 / h空 分 和法 液 空 ( 伊 春) 3 5 0 0 0 N m3 / h空 分 工 程 中成 功 应 用 。2 0 1 2年 , 攀 钢 梅 塞 尔新 建 6号 4 0 0 0 0 N m3 / h空 分 中也 采 用 了 径 向 流 分子 筛 纯 化 器 。
随着 P S A 制 氧技 术 的 日臻 成 熟 ,在 氧 纯 度 小 于 9 5 %的应 用 场合 , 与深 冷 法 制 氧 形 成 了 激烈 的市 场竞 争 。为 了进 一 步 增加 规 发展 , 主要 表现 在 高 性 能 吸 附 剂 的 研 制 、 多组 分 气 体 吸 附平 衡 和 模 、 降低能耗 , 充分发挥 P S A技 术 的 优 势 , 采 用 立 式 径 向流 吸 附 动力学数据的不断充实 、 吸 附 床 气 体 分 离 数 学 模 型 的完 善 、 吸 附 器 是 一 种 好 的 选 择 。L i n d e公 司 的第 一 台采 用 径 向流 吸 附 器 的 真 系 统 的 优 化 设 计 与 控 制 等 方 面 。大 量 的 文献 报 道 、专 著 论 述 对 空 变 压 吸 附 ( V a c u u m P r e s s u r e S w i n g A d s o r p t i o n . V P S A) 制 氧 装 置

浅析变压吸附气体分离的技术及应用

浅析变压吸附气体分离的技术及应用

中图分类号: T M S
文献标识码 : A
文章编号: 1672一3791(2007)05(b卜0005一01
1 变压吸附技术概述
(6) 投资小,操作费用低,维护简单,检 效果不理想。用PSA 分离提纯CO,其投资仅
变压吸附(Pr巴如ure s wing Adso 印tlon , 修时间少,开工率高。
有关二氧化碳的分离提纯工艺,主要可
业解决了原料气提纯问题,该技术已成功的 是PSA 发展最早、推广最多的一种工艺,最 分为四大类型: 溶剂吸收法、低温蒸馏法、膜
为国外引进的几套拨基合成装置相配套。PSA 早在化工行业应用,仅国内就有20 多套,冶 分离法和变压吸附法,这些方法也可组合应
提纯COZ技术可从廉价的工业废气制取食品 金行业应用也较多,如用PSA法从焦炉气中 用。溶剂吸收法适用于气体中c02含量较低的
(8) 装置可靠性高。变压吸附装置通常只 两类: 一类是采用化学吸附的CO专用铜系吸
现气体的分离或提纯。该技术于 19 62 年实现 有程序控制阀是运动部件,而目前国内外的 附剂的吸附工艺,混合气可在PSA 装置内一
工业规模的制氢。进人70 年代后,变压吸附 程序控制阀经过多年研究改进后,使用寿命 步实现CO和CO的分离,即所谓的一步法,该
高新 技 术
浅 析 变压 吸附气 体 分 离 的技术 及应 用
曾一征
《广州市维通工业气体技术有限公司 广东广州 5 1 1442 )
摘 要: 变压吸附气体分离技术是一种重要的气体分离技术,并广泛应用于工业领域。本文分析了变压吸附分离技术的特点,
介绍 了变压吸附技术的应用现状。
关键词: 变压吸附 气体分离 应用
是中小规模制氢,PSA 分离技术已占主要地 乎无 “三废”产生。

变压吸附制氧技术的发展和应用

变压吸附制氧技术的发展和应用

变压吸附制氧技术的发展和应用摘要:简述了变压吸附技术应用于空分制氧领域的技术优势;基于这些优势,吸附空分技术广泛应用于多个行业;随后综述了吸附制氧领域的关键技术发展并作出展望。

关键词:变压吸附;制氧技术;大型化;噪音控制引言近年来变压吸附制氧技术持续发展,已广泛应用于钢铁冶炼、化工、炉窑、玻璃等多个行业中,满足不同产业对于氧气的需求,推动了国内工业制氧设备的技术变革。

一、分析变压吸附制氧技术的优势(一)运行成本低在制氧工艺中,电源能耗量占据总运行成本的90%以上,伴随变压吸附制氧技术的优化创新,纯氧电耗从原来的0.45kW·h/m3变为现在的0.30kW·h/m3,电能消耗量得到了大幅度降低。

相比于其他空分制氧技术,变压吸附制氧技术在成本方面具有明显的优势[1]。

(二)流程简洁、本质安全、易于操作变压吸附制氧技术的工艺流程较为简洁,罗茨鼓风机和罗茨真空泵作为基础的动力设施,操作方式比较为简单,便于开展维护工作[2]。

操作压力的范围在-0.5~0.5bar,不属于压力管道范畴;几乎常温操作,因此具有本质安全性。

开停机方便,开机30min以内即可产出符合标准的氧气;可实现无人值守。

(三)投资低、工期短变压吸附制氧设备主要由一体化罗茨设备、吸附设备、以及阀门切换体系等构成;设备种类、数量少,可以节约项目的一次性投资成本,且设备的占地面积比较低,还可以降低设备土建成本和建设用地的费用。

同时吸附制氧设备的加工制造周期比较短暂,重要设备的加工周期不会超出4个月,一般状况下6个月内就可达成产氧目标,大大降低了设备的建设时间。

(四)维护简单变压吸附制氧技术应用的设备比较少,包括鼓风机、真空泵和程控阀门等全,这些设备的备件便于更换,可以实现量化生产。

可以大幅度降低生产成本,对后续的工期进行严格管控,同时设备维修方法较为简单,售后便捷。

(五)便于调节负荷通过并联、变频、程序时序控制等技术手段,可以方便调节装置产量和纯度,把纯度调在70%~95%,通过对变压吸附制氧设备进行联合使用,可以对负荷进行有效调节。

变压吸附制氧技术的发展和应用

变压吸附制氧技术的发展和应用

变压吸附制氧技术的发展和应用
变压吸附制氧技术基于分子筛的原理。

分子筛是一种多孔的固体物质,它可以吸附气体中的分子。

在变压吸附制氧技术中,分子筛通常使用沸石
作为吸附材料。

沸石具有许多微小的孔道,可以选择性地吸附氧气分子。

通过改变沸石的压力和温度条件,可以实现对氧气和其他气体的有效分离。

变压吸附制氧技术的应用非常广泛。

首先,它在医疗领域用于治疗呼
吸系统疾病。

许多患有呼吸困难的患者需要额外的氧气供应来维持正常的
生活。

通过变压吸附制氧技术,可以提供高纯度的氧气,以满足患者的需求。

此外,该技术还可用于手术室、急救车和其他医疗设施,以确保氧气
供给的稳定和可靠。

其次,变压吸附制氧技术在工业领域中也有许多应用。

例如,钢铁、
化工、玻璃等行业需要大量氧气来支持其生产过程。

通过变压吸附制氧技术,可以从空气中提取高纯度的氧气,用于这些工业生产过程。

与传统的
液氧供应相比,变压吸附制氧技术更加节能和可持续。

此外,变压吸附制氧技术还在环境保护领域中得到了广泛应用。

例如,氧气燃烧技术被广泛应用于处理有机废气。

通过将有机废气与高纯度氧气
混合燃烧,可以将有机物完全氧化为二氧化碳和水,减少对环境的污染。

综上所述,变压吸附制氧技术是一种通过分离空气中的氧气和其他气
体来提供高纯度氧气的成熟技术。

它已经有了很长的发展历史,并在医疗、工业和环境领域中得到广泛应用。

随着技术的不断发展和创新,相信变压
吸附制氧技术将在更多领域中发挥重要作用。

变压吸附原理在工业制氢中的应用

变压吸附原理在工业制氢中的应用

800~1000
合成丝光沸石 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
去 ,再次具有吸附能力 ,这样吸附剂可以不断地吸附 材料 ,具有很大的比表面积 。常用吸附剂的比表面积
与解吸 ,实现连续的工作过程 。
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、Y 型分子筛
比表面积 500~600 230~380 800~1050 750~800
题的解决方法是在变压吸附装置前设置预处理设备 ,
这种预处理设备多采用活性炭类的吸附剂把 CO G 中
C5 以上的烃类 、芳烃类等高沸点杂质预先去除 ,而吸
附剂的再生常采用升温运行法 。第二个问题的解决
方法则用催化脱氧法 ,即把变压器附出来的产品氢气
中的残氧通过触媒催化反应去除 ,其反应式如下 :
2 H2 + O2 →2 H2O + 242 ( kJ / mol)
对于吸附剂来说 ,脱附 (再生) 是另一个关键的过
程 ,它关系到吸附剂能否长期使用的大问题 ,工业上
一般采用变温运行 (亦称为温度效应) 和变压运行 (亦
称压力效应) 来作为再生的手段 ,实际运行中 ,往往利
用其中的一种效应 ,或两种效应联合使用达到脱附的
目的 。
图 1 用变压 (DWA) 或变温 ( TWA) 进行吸附剂再生

变压吸附基本原理(整理)

变压吸附基本原理(整理)

变压吸附技术一、概况:变压吸附(简称PSA)是一种新型的气体吸附分离技术,它有如下优点:(1)产品纯度高。

(2)一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济。

(3)设备简单,操作、维护简单。

(4)连续循环操作,可完全达到自动化。

因此,当这种新技术问世后,就受到各国工业界的关注,竞相开发和研究,发展迅速,并日益成熟。

1960年Skarstrom提出PSA专利,他以5A沸石分子筛作为吸附剂,用一个两床PSA装置,从空气中分离出富氧,该过程经过改进,于60年代投入了工业生产。

70年代,变压吸附技术的工业应用取得突破性的进展,主要应用在氧氮分离、空气干燥与净化以及氢气净化等。

其中,氧氮分离的技术进展是把新型的吸附碳分子筛与变压吸附结合起来,将空气中的O2和N2加以分离,从而获得氮气。

随着分子筛性能改进和质量提高,以及变压吸附工艺的不断改进,使产品纯度和回收率不断提高,这又促使变压吸附在经济上立足和工业化的实现。

二、基本原理:利用吸附剂对气体的吸附有选择性,即不同的气体(吸附质)在吸附剂上的吸附量有差异和一种特定的气体在吸附剂上的吸附量随压力的变化而变化的特性,实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。

变压吸附脱碳技术就是根据变压吸附的原理,在吸附剂选择吸附的条件下,加压吸附原料气中的CO2等杂质组分,而氢气、氮气、甲烷等不易吸附的组分则通过吸附床层由吸附器顶部排出,从而实现气体混合物的分离,而通过降低吸附床的压力是被吸附的CO2等组分脱附解吸,使吸附剂得到再生。

吸附器内的吸附剂对不同的组分的吸附是定量的,当吸附剂对有效组分的吸附达到一定量后,有效组分西欧哪个吸附剂上能有效的解吸,使吸附剂能重复使用时,吸附分离工艺才有实用的意义。

故每个吸附器在实际过程中必须经过吸附和再生阶段。

对每个吸附器而言,吸附过程是间歇的,必须采用多个吸附器循环操作,才能连续制取产品气。

多床变压吸附的意义在于:保证在任何时刻都有相同数量的吸附床处于吸附状态,使产品能连续稳定地输出:保证适当的均压次数,使产品有较高的回收率。

变压吸附

变压吸附

变压吸附1. 吸附发展过程和原理1-1. 吸附分离发展过程吸附现象的发现及应用已有悠久的历史,直到20世纪初才有具有工业应用价值的人造吸附剂——活性炭出现,用于糖的脱色。

在20世纪20年代的第一次世界大战中大量使用活性炭于防毒面具,推动了吸附的应用和研究。

1940年又开发出了硅胶,自从20世纪40~50年代合成沸石的开发成功,20世纪50年代后期至60年代中期变压吸附工艺的发明及其工业化,1960年代以煤为原料的活性炭的扩大利用,1970年代炭分子筛的发明以及不断发展的吸附理论对气体混合物的吸附行为,多元组分在吸附器中的动力学有更好更深刻的理解和解释,都对促进吸附技术的应用和发展起到了意义深远的影响。

从那时以来的几十年中,随着吸附剂物理性质一系列重要的进展,即非常高的比表面积和吸附容量、好的机械和热稳定性、耐酸、耐水蒸气和容易再生等,使得吸附从以前主要作为一种辅助性的操作,逐步发展成为化工、石油化工、冶金、电子、医药、环境保护及生物化工等领域中气体分离的重要单元操作。

吸附技术在这些领域中最初主要是用于提纯(微量杂质的脱除),1950年代以后,逐渐发展到用于大吸附量分离(bulk separations,或称主体分离),特别是能处理像精馏及吸收这种传统分离技术很难解决的问题,例如,在常温下脱除低沸点气体、或是被分离组分间的相对挥发度很小(1.25)以及可能形成共沸物时的分离。

吸附法的另一个无法比拟的优点是可以把混合物中某些组分含量降至10-6(φ)级甚至10-9(φ)级水平。

随着新的吸附工艺理论和各种新型高效吸附剂的研制成功,以及人们对提高产品纯度、保护环境和节约能源的要求日趋迫切,将进一步推动这一技术发展。

1-2. 吸附分离原理气体分子碰撞到固体表面失去一定的动能后,被滞留在固体表面上而得以富集和凝聚的现象被称为吸附。

吸附是由固体与气体分子间相互作用的力所引起,这些作用力可分为物理作用力和化学作用力,分别引起物理吸附合化学吸附。

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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
8 % ̄9 %,轻 油转 化 中变 气 在常 爪 冲洗 _ 艺条件 7 0 『
碳5 岛碳 烃 组 分 的特 点 ,成都 华 两 工业气 体 有 限 等
公 刊专 门成 立 了 处理 这 类 气 体 的吸 附剂 研 制 攻 关

2 一 4
宁泼化 I Nn b h mi ln ut i பைடு நூலகம்C e c dsr g aI y
宁 波化 I Nn b h mi ln ut i oC e c Ids y g a r
2 1 N 02#- l
【 用技 术 】 应 变 压 吸 附技 术 的进 展及 其 在 工 业 上 的应 用
杜 卫 兵
( 都 华 西 工 业 气 体 有 限 公 一 , 四川 成 都 6 0 3 ) 成 J I 10 1
步 除 去炼 油J‘ 合 气 除 氢 气 以外所 有 杂 质 的专 混
用 吸附剂 。使 用这类 吸 附剂 可省 去传 统 的T A预 处 s
理 工序 ,提 高了氢气 的 收 率 ,大大 简化 了流程 ,
进 一步 降低 了装置 的投 资 。这类 吸 附剂先 后在镇 海 炼 化 、辽 阳化纤 、沧 州炼 油 及 济 南炼 油 的大 P A装 置上使 用 。 S
随着 吸 附剂 的进步 ,与传 统 的T艺 相 比,通 过增 加
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 家 投 入 大 量 人 力及 财 力 进 行 吸附剂 性能 的改进 T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_ 容 易及 吸 附剂 强度 增 加等方 面 。 史 针 埘 炼 油 和 石 化 行 业 富 氢 混 合 气 ( 重 整 尾 如 气 、催 化干气 ,加氢 尾气 等 )中烃类 组 分多且 含有
国 内从 事变压 吸附技 术 的研究 和应 用工 作 ,在 吸附 剂 、T 艺 、控制 、阀 门等诸 多方 面做 了大 量 的改进 T作 。尤 其进 入新t= 以来 ,随着大 型化 变压 吸附 f j 纪
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 。 1 1 吸附剂性 能不 断提 高 . 吸附剂 性能 的好 坏 ,直接 影 , P A装 置 的投资 IS  ̄ ]

变压吸 附技术 的发 展
小组 。经 过 大晕 的 实验 ,终 于研 制 出应 用P A技 术 S

变 压 吸 附 ( rsueS n dopin 简 称 Pesr wigA srt , o
P A)是 一种用 于混 合气 体 的分 离及 净化技 术 。其 S 基 本 原理是运 用 多孔 性 固体材 料 ( 附剂 )对 混合 吸 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 。
到变换气 、脱碳 精 炼气 、半 水煤 气 、城 『煤 、焦 } 炉 煤气 、发酵气 、甲醇尾 气等 。随着 我 国石 化 T业
的迅猛发 展 , S P A装 置 已能从催 化干 、重 尼 乒 、 C
加氢尾气 、轻油 转化 中变 气 中提纯 氢气 。到 目 』 , 为 I ,P A适用 的气源 已达  ̄ 7 余种 。 卜 S J l0 1 3产 品 回收 率大 大提 高 . 以往 P A技 术 的最大 缺 陷就 是产 品收率 低 ,一 S 般 只有7 %左右 ,导致单 化 产 品气 生产成本 较 高 。 0
2 1 第’ 0 2争 ,
下氢 气 回收率可达 9 %。 0
1 4 装置规 模大型 化 .
这类 气源 ,变压 吸 附装 置的 能耗只 是照 明、仪表用
电及 仪表 空气 的消 耗 ,能耗 很低 。 ( )与低 温 和膜 分 离 装置 相 比,变压 吸 附装置 4
由于吸 附剂 、程 控 阀 、控 制系 统及 控制 仪表 的
12 P A . S 处理气 源 大大增 加 山于 吸 附剂技 术 的进 步 ,使得 P A装置 处 原 S 料 气 的种 类 大大增 加 。以制 氢为 例 ,P A 置 _ 业 S装 r 化 初期处 理 的气源 主要 为合 成氨 弛放 气 ,后来 发脞
成 都 华 西 T 业 气 体 有 限 公 司 于 8 年 代 中 期 在 O
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