变压吸附技术浅析
变压吸附技术

变压吸附技术
变压吸附技术是一种用于分离和回收低浓度混合气体的有效技术,它克服了传统吸附技术的气体分离效率低的缺点,可以有效地提高气体分离效率。
它的工作原理是将一定数量的吸附剂放入容器中,通过调节压力来改变混合气体的分布,从而达到分离和回收低浓度混合气体的目的。
变压吸附技术的优势在于它可以有效地改变混合气体的分布,从而提高气体分离效率。
此外,变压吸附技术还具有可控性强、操作简单、成本低和环保友好等优势,可以有效地减少污染物的排放量,提高能源利用率,从而降低生产成本。
变压吸附技术应用广泛,在工业生产中可以用来回收气态化合物,如乙烯、氢气、甲烷等;在燃料电池中可以用来回收水分子;在冶金工业中可以用来回收氩气、氮气等;在精细化工中可以用来回收乙醇、氯乙烯、氯丙烯等。
变压吸附技术是一种有效的气体回收技术,它可以有效地提高气体分离效率,改善生产环境,减少污染物的排放量,降低能源消耗,从而降低生产成本,值得广泛应用。
变压吸附技术浅析

变压吸附技术浅析摘要介绍变压吸附技术,以及其的广泛应用、工艺改进和展望未来发展方向。
关键词变压吸附;气体分离;工艺改进;有机气体变压吸附技术是20世纪40年代发展起来的一项新型气体分离技术。
步入90年代后,在世界能源危机日益严重的国际环境下,变压吸附技术也得到了更为广泛的关注,已成为现代工业中较为重要的气体分离及净化方法。
目前有数千套变压吸附装置在世界各地运行,用于各类气体的分离、提纯和工业气体的净化。
如氢气、一氧化碳等气体的分离与提纯,天然气、乙炔气体的净化,空气分离制氧气和制氮气,废气的综合利用等。
如同所有的新兴技术一样,伴随着变压吸附分离的技术进步,特别是吸附材料性能的提和吸附工艺的不断创新,环保、节能和节约的优点愈显突出,变压吸附分离技术正在加速占领工业气体分离的市场。
1变压吸附介绍1.1 变压吸附概念变压吸附( pressure swing adsorption, PSA) 是一种很常用的分离或提纯气体混合物的工艺,其主要的工业应用包括: a) 气体干燥; b) 溶剂蒸汽回收; c) 空气分馏; d) 分离甲烷转化炉排放气和石油精炼尾气中的氢; e) 分离垃圾埯埋废气中的二氧化碳和甲烷; f) 一氧化碳和氢的分离; g ) 异链烷烃分离; h) 酒精脱水。
全世界大量的变压吸附操作单元应用于这些领域和其它一些领域。
实际上,上述所列的a~d 领域中,变压吸附已成为规定的分离工艺,并且适用范围很大,从个人医用的空气中分离90% 的O2到甲烷转化炉排放气中分离99. 999%以上的氢均可适用。
变压吸附分离气体的概念比较简单。
在一定的压力下,将一定组分的气体混合物和多微孔-中孔的固体吸附剂接触,吸附能力强的组分被选择性吸附在吸附剂上,吸附能力弱的组分富集在吸附气中排出。
然后降低压力,被吸附的组分从吸附剂中解吸出来,吸附剂得到再生,解吸气中富集了气体中吸附能力强的组分,一般解吸时没有外部加热。
这个概念定义有许多不同的术语。
变压吸附制氢原理

变压吸附制氢原理变压吸附制氢是一种利用吸附剂吸附氢气的技术,通过改变压力来实现吸附和解吸的过程,从而实现高效制氢的方法。
这种技术在氢能源领域具有重要的应用前景,因此其原理和工作机理值得深入了解和研究。
首先,我们来看一下变压吸附制氢的原理。
在这种技术中,吸附剂扮演着至关重要的角色。
吸附剂通常是一种多孔材料,具有较大的比表面积和一定的孔径大小,这样可以提供足够的吸附位点来吸附氢气分子。
当氢气与吸附剂接触时,由于吸附剂表面的特殊性质,氢气分子会被吸附到吸附剂表面上,形成一个稳定的吸附层。
这个过程是一个物理吸附过程,不会引起氢气分子的化学变化。
接下来,通过改变压力来实现吸附和解吸的过程。
在吸附阶段,通过增加压力,可以促使氢气分子被吸附到吸附剂表面上;而在解吸阶段,通过降低压力,可以使吸附在吸附剂表面上的氢气分子重新进入气相。
这样,就实现了氢气的吸附和解吸过程。
通过循环利用这一过程,可以实现高效制氢。
在变压吸附制氢的过程中,压力的变化是至关重要的。
通过合理地控制压力的变化规律,可以实现吸附和解吸过程的高效进行,从而提高制氢的效率。
此外,选择合适的吸附剂对于实现高效制氢也是非常重要的。
吸附剂的选择应考虑其比表面积、孔径大小、化学稳定性等因素,以确保其具有良好的吸附性能和循环稳定性。
总的来说,变压吸附制氢是一种利用吸附剂吸附氢气的技术,通过改变压力来实现吸附和解吸的过程,从而实现高效制氢的方法。
这种技术在氢能源领域具有重要的应用前景,对于实现清洁能源的发展具有重要意义。
希望通过对变压吸附制氢原理的深入了解,可以推动这一技术的进一步发展和应用,为清洁能源领域的发展贡献力量。
变压式吸附法

变压式吸附法
变压吸附法是一种利用吸附材料对气体组分不同的吸附能力而将气体选择性分离的方法。
吸附剂填充在吸附床上,当混合气体通入吸附床时,部分气体组分会被吸附,而剩余气体组分则会通过吸附床。
相比于其他气体,氢气属于弱吸附分子,因此变压吸附法在化工领域被广泛应用,例如回收PTA加氢还原反应放空气体中的氢气,能将氢气提纯至99.5%。
另外,变压吸附法还被用于电解食盐水氢气提纯。
由于变压吸附法具有能耗低、工艺流程简单、自动化程度高、操作方便、常温下可连续运行等显著特点,因此被认为是最具有发展前景的瓦斯富集分离技术。
变压吸附法

变压吸附法
变压吸附法(Pressure Swing Adsorption, PSA)是催化过程中比较常用的一种技术,是气体分离技术中非常重要的一部分,把混合气体分解成单个成分,在原料供应、化学反应、制造过程、产品分离中都有重要作用。
它主要通过装有三歉分吸收塔的真空系统,利用能够与不同组分吸附有不同程度的物质进行立体分离,主要用来分离含氮气体和氮质混合气中的二氧化碳以及其它重要的物质,如氨气和氢气。
变压吸附的原理是将需要分离的混合气体进入到吸附塔内,在此过程中通过塔内不断变化的压力和吸附剂的选择性吸附作用,从而达到将混合气体中的几种成分分离的目的。
一般来说,变压吸附的装置一般以三支吸附塔组成,包括预吸附塔、释放附塔和回收附塔。
在变压吸附装置运行过程中,三支吸附塔不断进行着换气、反渗、吸附、释放等步骤,来实现不同组成成分的分离,将吸附在固体表面上的分子再释放出来,从而实现对原混合气体的分离。
由于仅靠压力的变化就能实现混合气体的分离,可大大降低油压、气体流量和电力消耗,使变压吸附技术有着广泛应用。
目前变压吸附技术已经应用于化学、电子、能源、食品、制药等诸多行业,广泛用于空气净化、污染控制等技术领域。
变压吸附技术在空气净化时不仅可以将可怕的有毒气体吸附,而且还有一定的多功能性,可以将空气中的各种微生物、挥发性有机化合物以及悬浮粒等全部净化。
变压吸附技术还可以用于污染控制,其最基本的作用就是吸附多种有机物或挥发性有机气体,从而减少污染物对环境的污染。
浅谈变压吸附制氮技术及其应用

浅谈变压吸附制氮技术及其应用摘要:随着科学技术的发展,变压吸附技术逐步引入制氮过程,并发挥着越来越重要的作用。
本文重点阐述了变压吸附制氮技术要点和应用,并结合工作经验对其发展方向进行了分析,希望能为同行研究人士带来参考价值。
关键词:变压吸附;制氮技术;应用引言氮气在化工生产中的应用越来越普遍,如易燃易爆物料的惰性保护、特殊物料的防氧化、储罐及容器的冲氮排氧、化纤、精细化工、石油化工等过程,氮气浓度要求一般在98%以上。
工业上大规模制氮装置一般是利用传统的深冷法。
该法是把空气深冷液化,利用氧和氮的沸点不同,进行精馏分离提取,特点是制氮量大,氮气纯度高,但工艺流程较复杂,设备制造、安装、调试等要求高,投资多,设备占地面积大,适用于大规模集中制氮的场合。
一、变压吸附制氮技术的原理变压吸附技术,简称PSA。
变压吸附制氮技术的原理,简单来说,就是利用吸附剂于不同压力的吸附容量不同而实现不同气体的吸附,从而实现氮、氧分离。
也就是说利用吸附剂对于气体分子的物理吸附作用,通过调节压力大小从而实现对物系的有效分离。
当气体分子经过固体表面时,因固体表面分子作用,气体分子会聚集于固体表面,致使固体表面气体分子浓度加大,此为吸附过程;若将压力减小,固体表面气体分子就会得到释放,重新返回气体当中,此时吸附剂就得到重生,可实现持续吸附作用。
二、变压吸附制氮技术的类型变压吸附制氮技术的分型主要以吸附剂为标准,主要有碳分子筛制氮技术和沸石分子筛制氮技术。
碳分子筛,简称CMS,是一种非极性速度分离性吸附材料,其生产原料为煤,并利用纸张进行粘结,通过一定加工而形成活性炭。
活性炭表面拥有大量微孔晶体,可作为一种半永久吸附剂来使用。
在利用活性炭作为制氮过程的吸附剂时,因碳分子筛上的氧气其扩散速度相比于氮气来说要快得多,因此碳分子筛可吸收大量氧气,最终留下多数氮气通过碳分子筛自吸附塔流出,从而得到所需高浓度气体——氮气。
沸石,简称ZMS,是一种硅铝酸盐晶体,具普通晶体结构及特征。
氢气提纯膜分离与变压吸附技术浅析

氢气提纯膜分离与变压吸附技术浅析随着我国国民经济的不断发展,人们生活水平的提高,对于石油的消耗量急剧上升,因此我国需要从中东进口原油,但是受到原油价格的影响,导致原油中的硫、酸、氮的含量较高。
而现代化学与炼油工业的不断发展,对于氢气的需求越来越多,推动了我国氢气提纯工艺的快速的发展。
笔者结合我国所使用的氢气提纯工艺与风险进行分析与概述,以推动我国氢气提纯工艺的快速发展。
一、膜分离技术與存在的风险1、膜分离技术随着我国科学技术的不断发展,膜分离技术被应用与我国的氢气提纯中,属于一种较为创新的分离方法,是对混合气体具备的选择性渗透原理的充分利用,主要是因为不同的气体对应不同的渗透率,从高到低排列如下:H2O、H2、He、H2S/CO2、Ar、CO、N2、CH4,气体组分受到膜两侧存在压力差的影响,从而保证氢气都富集在渗透膜的渗透侧,渗透性较差的气体则无法通过渗透膜,从而实现气体分离的作用。
随着气体不断渗透,渗透性较差的气体就越聚越多,如果氢气纯度要求较高的话,所对应的回收率不高,反之则回收率高。
膜分离技术对于氢气纯度的影响较为明显,要注意氢气的回收率与原料和渗透膜两侧的压力比相关,压力比越多,氢气的回收率也就越高,相对应的对压缩功的要求也就越大,因此需要操作人员进行综合考虑,从而提高氢气提纯的工作效率。
现阶段,根据现代工业的要求,氢气提纯中所使用的渗透膜分为两种:复合型与不对称型,但是不对称型膜的使用受到限制,复合型膜却应用较为广泛。
但是我国工业中普遍使用中空纤维复合膜。
2、膜分离技术中存在的风险由于在氢气提纯的过程中,涉及到多种装置的使用与操作,因此极容易出现起重伤害或者是机械伤害,严重时会造成人员伤害事故,因此需要对操作人员的专业技术进行培训,以树立操作人员的安全操作意识,并严格按照规定的要求进行,对各种异常情况进行详细的观察与记录。
在氢气提纯的操作现场,操作人员要严禁烟火,以避免发生爆炸,造成不可挽回的损失。
变压吸附的原理

变压吸附的原理
变压吸附是一种重要的分离和纯化技术,它基于吸附剂对不同组分在不同条件
下的吸附选择性,实现了对混合物的分离和纯化。
其原理主要包括吸附平衡、吸附动力学和吸附热力学三个方面。
首先,吸附平衡是变压吸附的基础。
吸附平衡是指在一定条件下,吸附剂上吸
附相和溶液中溶质的浓度达到动态平衡的状态。
在吸附平衡条件下,吸附剂对不同组分有不同的吸附能力,从而实现了混合物的分离。
吸附平衡的建立是变压吸附实现分离的前提。
其次,吸附动力学是影响变压吸附效果的重要因素。
吸附动力学描述了溶质在
吸附剂上的传质过程,包括传质速率和传质机理。
在变压吸附过程中,吸附剂对不同组分的吸附速率不同,这决定了各组分在吸附剂上的停留时间,从而实现了混合物的分离。
了解吸附动力学有助于优化变压吸附工艺,提高分离效率。
最后,吸附热力学也对变压吸附起着重要作用。
吸附热力学描述了吸附过程中
的热力学特性,包括吸附热、吸附焓等参数。
了解吸附热力学有助于选择合适的操作条件,提高变压吸附的效率和经济性。
总的来说,变压吸附的原理是基于吸附剂对不同组分的选择性吸附能力,通过
吸附平衡、吸附动力学和吸附热力学三个方面的调控,实现对混合物的分离和纯化。
深入理解变压吸附的原理,有助于优化工艺条件,提高分离效率,广泛应用于化工、制药、食品等领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
变压吸附技术浅析摘要介绍变压吸附技术,以及其的广泛应用、工艺改进和展望未来发展方向。
关键词变压吸附;气体分离;工艺改进;有机气体变压吸附技术是20世纪40年代发展起来的一项新型气体分离技术。
步入90年代后,在世界能源危机日益严重的国际环境下,变压吸附技术也得到了更为广泛的关注,已成为现代工业中较为重要的气体分离及净化方法。
目前有数千套变压吸附装置在世界各地运行,用于各类气体的分离、提纯和工业气体的净化。
如氢气、一氧化碳等气体的分离与提纯,天然气、乙炔气体的净化,空气分离制氧气和制氮气,废气的综合利用等。
如同所有的新兴技术一样,伴随着变压吸附分离的技术进步,特别是吸附材料性能的提和吸附工艺的不断创新,环保、节能和节约的优点愈显突出,变压吸附分离技术正在加速占领工业气体分离的市场。
1变压吸附介绍1.1 变压吸附概念变压吸附( pressure swing adsorption, PSA) 是一种很常用的分离或提纯气体混合物的工艺,其主要的工业应用包括: a) 气体干燥; b) 溶剂蒸汽回收; c) 空气分馏; d) 分离甲烷转化炉排放气和石油精炼尾气中的氢; e) 分离垃圾埯埋废气中的二氧化碳和甲烷; f) 一氧化碳和氢的分离; g ) 异链烷烃分离; h) 酒精脱水。
全世界大量的变压吸附操作单元应用于这些领域和其它一些领域。
实际上,上述所列的a~d 领域中,变压吸附已成为规定的分离工艺,并且适用范围很大,从个人医用的空气中分离90% 的O2到甲烷转化炉排放气中分离99. 999%以上的氢均可适用。
变压吸附分离气体的概念比较简单。
在一定的压力下,将一定组分的气体混合物和多微孔-中孔的固体吸附剂接触,吸附能力强的组分被选择性吸附在吸附剂上,吸附能力弱的组分富集在吸附气中排出。
然后降低压力,被吸附的组分从吸附剂中解吸出来,吸附剂得到再生,解吸气中富集了气体中吸附能力强的组分,一般解吸时没有外部加热。
这个概念定义有许多不同的术语。
变压吸附过程是在高于大气压的压力下吸附,在常压下解吸。
真空变压吸附( vacuum swing adsorption,VSA) 过程是常压下吸附,真空下解吸。
压力-真空变压吸附( pressure-vacuum swing adsorption,PVSA) 过程是则利用了上两种过程的优点。
虽然概念比较简单,变压吸附/ 真空变压吸附的应用却相当的复杂,因为它包括了多层柱的设计,在多层柱上完成一系列连续的非等温、非等压、非稳定的循环吸附操作,包括了吸附、解吸、冲洗等过程,以控制产品气纯度、回收率以及分离操作的最优化。
1.2变压吸附的基本原理变压吸附法的基本原理是利用吸附剂对不同气体的吸附容量、吸附力、吸附速度随压的不同而有差异的特性,在吸附剂选择吸附的条件下,加压吸附混合物中的易吸附组分(通常是物理吸附) ,当吸附床减压时,解吸这些吸附组分,从而使吸附剂再生。
1.3变压吸附的优点1) 能耗低。
它只在增压时消耗功,而且工作压力较低。
真空解吸流程采用鼓风机就可以增压。
吸附剂再生不需要加热,只需消耗真空泵不大的功。
制氧电耗0. 41kWh/m3,制氮电耗为0. 27~0. 31kWh/ m3,焦炉气制氢为0. 5kWh/ m3。
2) 良好适应性。
变压吸附装置稍加调节就可以变换生产能力,改变原料气的杂质含量和进口压力等工艺条件。
3) 吸附剂使用周期长。
它一般可以使用十年以上,且稍加新的吸附剂就可以延长使用,检修时间少,开工率高。
4) 可进行自动化操作。
不需要操作人员在场值班,每班稍加巡视即可。
5) 设备能在室外常温运行,不需绝热保温或加热和冷却。
除了不高的增压仪表用电外,没有其它蒸汽、水、电的消耗。
1.4变压吸附的研究趋势a) 以更高的回收率生产更高纯度的产品; b) 实现更低的吸附剂用量和操作能耗;c) 降低成本,增大应用范围。
2变压吸附的应用2.1变压吸附应用于空气净化空气净化以前采用液碱洗涤清除CO2,硅胶脱除H2O,后采用吸附剂变温吸附同时除去CO2、H2O 及烃类杂质。
这些方法均需要加热,要消耗外功。
目前开始采用变压吸附同时除去CO2、H2O 及烃类杂质。
无需加热设备,节省能耗,设备紧凑,操作方便,净化气体纯度可达到几个ppm 级杂质含量。
而采用BX 分子筛与活性氧化铝混合吸附剂,利用BX 分子筛对氮气吸附能力强,活性氧化铝有较好的清除CO2和H2O 的能力的特性,将BX 分子筛安放在吸附器杂质高浓度区,活性氧化铝安放在低浓度区。
这样能达到较好的纯化效果。
2.2变压吸附空气分离制氧人们在十九世纪就已掌握了深冷法从空气生产氧气技术,且日益完善。
然而由于变压吸附技术具有如前面所述的优点,中小型变压吸附空气制氧较深冷法有更强的竞争力。
变压吸附制氧开始用于活性污泥通氧污水处理,后来应用于富氧锅炉的燃烧、炼钢。
使变压吸附制氧设备的规模不断扩大。
1991 年,日本变压吸附制氧装置的普及率为: 大型工业锅炉中的应用占20. 5% ,中型工业锅炉中的应用占31%,工业取暖锅炉中应用占15%,船舶上的应用占31%。
国内的水煤气由传统的空气间歇造气改为变压吸附空气制氧连续造气。
单炉造气能力提高62. 9% ,效率从70% 提高到85% ,较传统法节能5. 96×106kJ/ 吨NH3。
富氧甚至低于深冷法。
2.3变压吸附空气分离制氮氮气是惰性保护气体,广泛的应用于储粮,果品保鲜以及电子、半导体冶金化工等领域,特别是半导体与真空材料的生产需要高纯度的氮气保护以提高产品的质量。
以往采用的深冷法进行空分制氮,投资大,操作较复杂,需要经常维修。
而变压吸附法投资少,操作费用低,开工率高,比能耗少( 0. 27~0. 3kWh/ m3 ) 。
我国已生产出多种规格的变压吸附空气分离制氮设备。
2.4变压吸附制氢随着石油炼制工业及三大合成为中心的石油化学工业的飞速发展,氢作航天燃料与氢能的利用,它的需求量迅速增加,有机工业、冶金工业、电子工业都需要大量的纯氢。
因此必须开辟氢的生产资源,发展新的制氢工艺。
应用变压吸附法从许多工业尾气中制取99. 99%以上的氢气是一种重要的途径。
迄今为止,国际上已有几千套的制氢装置,产量从200~4 000m3/ h 不等,最大氢处理量为11. 5 万m3/ h。
化工部西南化工院已推出近200 套变压吸附制氢装置,每年能从含氢原料气中制出纯氢40000 万m3。
工业含氢尾气中,除含氢外,还有Ar、CO2、H2O、N2、CO、H2S、CH4及少量烃类。
这些杂质气体可采用变压吸附法一次除尽达到纯化和回收氢气的目的。
变压吸附制氢的工作压力通常在0. 8~2. 5MPa 范围内。
采用两塔工艺流程,虽然设备简单,但存在死空间产品组分损失较大。
压降时要将这部分气体排掉,压力越高,损失就越大。
采用多床变压吸附就可解决这一问题。
利用吸附床出口部分纯气与已完成解吸、并与准备升压的吸附床连通,进行两床均压回收吸附床死空间中的一部分产品气与一部分能量。
一般采用四塔流程见图1。
氢的产量或处理量很大时,可采用多床流程,其氢的纯度可达到99. 99% ~99. 999% ,回收率可达75%~90% 。
2.5使用变压吸附改造小化肥厂应用变压吸附法改造小化肥厂气体净化方法是一种较好的节能措施。
英国的ICI 公司已将变压吸附技术应用于450 吨氨/ 天的中型合成氨生产过程中,经变换后气体中含CO2 量一般在20% ~35%。
每吨氨的副产品CO2 为1. 2~1. 4 吨。
除大多数采用氨水碳化法脱碳直接生产碳氨外,以前采用溶液吸收脱碳工艺,多数碱溶液对设备有腐蚀性,材质要求较高,能量消耗大。
变压吸附就是将压力在0. 7 ~1. 3MPa,温度为35℃的变换气,经气水分离后进入吸附塔。
它采用四塔真空解吸流程。
每一吸附塔在周期循环中必须经吸附、均压、逆放、抽空、充压等步骤,经变压吸附后气体中脱除CO2、H2O、CO、H2S、CH4等杂质,获得纯原料气。
采用变压吸附法避免了大部分易出故障的工序,如二段转炉, 100℃转化气炉, CO 低温变换, CO2吸附脱除装置等。
并将冲洗解吸气体直接送一段转化炉作燃料,明显降低合成氨原料气中的CO2、H2O 及其它杂质的含量,减少有毒物质进入氨合成催化床能使中型规模氨厂达到大型规模氨厂的水平。
参见流程图23 变压吸附工艺的改进与其它分离方法比较,变压吸附的缺点是回收率较低。
正是由于这个原因,变压吸附工艺的开发一直是在吸附剂床层内死空间气体的利用方面进行了大量工作,使回收率有了显著提高。
3.1 增加均压次数在最初的双塔吸附流程中,一塔吸附另一塔再生,每隔一定时间切换。
吸附结束后,吸附床层内死空间气体随降压过程而损失了,吸附操作压力越高损失就越大。
为了回收吸附结束时留存在死空间的有用气体,引入了均压步骤,即:在吸附阶段,床中气体杂质峰面远未到达吸附床出口端时停止吸附步骤,然后让该吸附床与另一个已经完成解吸并等待升压的吸附床联通,此时需要降压的吸附床压力逐步下降,同时需要升压的则逐级升高,最终两床压力均衡,称为均压。
这样既回收了吸附床内死空间中的有效气体又利用了它的能量。
通常,增加均压的次数可提高有效气体的收率。
以制氢装置为例,目前工业上已开发出了4~16床的多种工艺流程,二次均压时,氢收率70~75%,三次均压时,氢收率80~85%,四次均压时,氢收率85~90%。
随着均压次数的增加收率提高的幅度收窄,而且均压次数增加将增加吸附塔的数量,导致投资增加,同时均压次数受到循环周期步序时间的限制。
杨皓等人发明了一种利用空罐增加变压吸附过程中的均压次数的方法,他使用一个或多个空罐回收吸附塔降压过程中流出的气体,分阶段回收,并将空罐气体用于升压或冲洗,由此协调各个吸附塔之间的配合。
这样,可以将变压吸附每一个步序时间按照吸附剂特性需要而独立地加长或缩短,均压次数不再受吸附塔数量的限制,其设计的四塔流程可以达到7次均压,氢收率98%。
3.2 真空解吸工艺利用抽真空的方法进行吸附剂再生,即在逆向放压或冲洗步骤结束后,用真空泵对吸附塔进行抽吸,继续降低塔中吸附质的分压,使较难脱附的吸附质在负压条件下强行解吸。
这就是通常所说的真空变压吸附工艺(Vacuum PressureSwing Absorption,缩写为VPSA)。
该工艺的优点是吸附剂再生效果好,可以减少冲洗气量或取消冲洗步序,降低气体损失,提高产品收率;特别是对低压下分离系数有增大趋势的体系(如:真空变压吸附制氧)更显优势。
镇海炼化50000Nm3/h炼厂混合气PSAH2装置及辽阳化纤40000Nm3/h炼厂混合气PSA-H2装置均成功采用真空解吸工艺,使氢气回收率提高到95~97%的水平,比传统的顺放冲洗流程高出5~6个百分点。