变压吸附设计
一、关于吸附剂的算法:(以易吸附组分为准)Q F(C out-C in)=n×V R×q×ΔP×3600/t其中Q F为进口体积流量Nm3/hC out为易吸组分进口浓度C in为易吸组分出口浓度n为总塔数,V R为单塔吸附剂体积吨q为吸附剂对易吸组分吸附容量Nm3/吨ΔP最后一次均压与吹扫或抽真空之间的压差t为总循环时间,t0为单塔循环时间,t=n×t0,故上式变为:Q F(C out-C in)=n×V R×q×ΔP ×3600 /(n×t0)即Q F(C out-C in)=V R×q×ΔP ×3600/t0由上式可看出,PSA装置的处理能力即要分离的易吸组分总量Q F(C out-C in)只与单塔的吸附剂量V R和吸附容量q、解吸压差ΔP和单塔循环时间t0有关,对同一装置来说,吸附容量q变化不大,要想加量,只能缩短循环时间,以增加循环数次,提高吸附剂利用次数或者增大ΔP以提高吸附剂吸量。
二、关于分离系数分离系数定义:弱吸附组分在吸附床死空间中残余量/弱吸附组分在吸附床中的总量)与(强吸附组分在吸附床死空间中残余量/强吸附组分在吸附床中的总量)之比如根据物料算出两组分分离系统中以下数据:1、弱吸附组分总放量、根据塔内压差及塔空隙体积算出弱吸附组分放空量2、强吸附组分总放量、根据塔内压差及塔空隙体积算出强吸附组分放空量比如制氧算出:氮总放空量为8430 Nm3,通过塔压及空隙算出784 Nm3;氧总放空量为385 Nm3,通过塔压及空隙算出196 Nm3则分离系数为:(196/385)/(784/8430)=5.47另:如为两组分系统:则塔内床层死空间弱组分残余量即为:V1*0.65*C1*ΔP塔内床层吸附剂吸附弱组分量即为:V1*(1-0.65)*τ*ΔP*C1三、压力与电耗一览表四、过热蒸汽区域描述蒸汽在温度高于饱和蒸汽温度的状态。
保持压力不变,加热饱和蒸汽,它的温度会上升,就产生过热蒸汽。
实际上就像一般的气体如空气中CO2一样,就是在指定的压力下,温度高于蒸汽压。
饱和蒸汽压和饱和温度有一定的关系,其遵守克劳修斯—克莱佩龙方程lnp=-ΔvapHm/R×(1/T)+c根据化工工艺手册提供的数据,可以求出ΔvapHm,和C,求出公式如下:y = -4820.2x + 24.493,其中y为lnp,x为1/T五、各专业条件提法2.1 基础设计阶段的一般要求2.1.1 基础设计阶段,工艺安装专业应给设备专业提交工艺装置设备平面布置图,若有特殊的荷载要求时,应在图上加以说明或单独提出。
2.2 详细设计阶段的一般要求2.2.1 工艺安装专业委托设备专业设计的有隔热耐磨衬里的烟气管道等,应提供设备平竖面布置图,并确定走向和支吊架位置。
工艺、自控专业的开口方位及大小,也由工艺安装专业提交设备专业。
2.2.2 与土建和设备专业都有关的平台梯子,应分别给两个专业各提供一份资料。
2.2.3 用简图表示出设备的开口方位。
简图上应表示出方向针,其指向应与设备平面布置图上的相一致。
如果所采用的设备图纸是复用图纸,但其开口方位需重新设计或作部分修改,则还应表示出方向针与复用设备图中原有0°方位的关系。
2.2.4 开口方位简图上应列出所有开口的编号、名称和公称直径,并应与工艺专业提交给设备专业的设计资料相一致。
对开口法兰的压力等级及密封面形式有要求时,应予注明。
如果所采用的设备图纸是复用图纸,则开口方位简图上的开口编号应与原图相一致,设备法兰接口外径和壁厚应与相接工艺管道一致。
2.2.5 工艺设备上的仪表开口方位,应与自控专业共同确定,画出同一张开口方位简图上,并经自控专业签字。
2.2.6 塔类设备上附设的检修吊架方位应表示在开口方位简图上。
立式容器类设备的支腿、支耳的方位有特殊要求者,也应在开口方位简图上表示出来。
2.2.7 布置开口方位时,应注意开口与塔内件(如降液管、受液盘等)的关系,以保证符合工艺要求,并避免与塔内件相碰,椭圆形封头的小R 处尽量不布置开口。
3. 生根于设备上的钢平台梯子3.1 应绘制分层的平台梯子平面简图,(当复印计算机绘制的配管图作平台梯子资料时,必须用红笔标明开洞,并标注清楚平台梯子的尺寸),简图应清晰、明确、可不按比例,但尺寸的相对关系不宜与实际相差悬殊,以免造成错觉。
简图上应表示出方向针,其指向应与设备平面布置图相一致。
3.2 塔及立式容器上的扇形平台应注出其张角、宽度,直梯应注出其中心线与设备中心线的夹角。
塔顶或卧式的矩形平台,应注出其外形尺寸及其与设备的相对关系尺寸(例如与设备中心线或设备外形或设备支座的相对位置)。
3.3 应注出平台面标高、平台处地面标高和设备基础面标高。
标高的基准应与设备平竖面布置图相一致。
3.4 当平台下方有设备开口时,平台面与开口中心的距离不得小于开口公称直径加100mm。
3.5 平台上的开孔应注出开孔直径及其定位尺寸或角度,如图3.2-1,图3.2-2所示。
开孔直径φ一般是将此管道的最大外径(管子外径或隔热层外径或法兰外径)加50mm。
3.6 在平台梁上或在平台面上支承管道、仪表箱或检修部件,如果荷载超过200kg,则应注明荷载的大小及具体位置。
3.7 如某层平台需与其它构筑物(如框架)相连接,则应说明连接的要求,并注出尺寸及与此连接的分区设备构架物编号,层高等。
3.8 与自控专业有关的平台梯子,应与自控专业协商确定以满足两个专业的要求。
仅供自控专业使用的平台梯子,应与自控专业提出委托资料给工艺安装专业会签后,由自控专业提交设备专业和工艺安装专业各一份。
3.9 电脱盐、电精制和除尘等设备上,为安装或检修高压电气设备或线路的专用平台梯子应由电气专业提交委托资料,经工艺安装专业会签后,由电气专业提交设备专业和工艺安装专业各一份。
10 当有吊车梁生根于设备上时,应提交荷载及位置,以便设备专业考虑吊车梁荷载的影响。
11 如果必须在需要热处理的合金钢设备上或不允许在现场焊接的设备上焊接支架的生根构件时,应提出生根构件垫板的大小及方位。
12 依附在设备上或放置在平台上的小型设备及管道和大阀门应征询设备专业的意见,必要时应提出书面资料,以便设备专业核算偏心荷载。
电气目录:图纸目录,综合材料表,施工说明图例,低压配电系统图,照明系统图,电机控制原理图,电缆管线表,一层配电平面图,二层。
,一层照明平面图,二层。
,基础接地平面布置图,一层接地平面图,二层。
,屋面防雷平面图,火灾报警系统图,一层火灾报警,电话平面图,二层。
,。
给排水:图纸目录,给排水设计说明,综合材料表,一层给排水平面图,二层。
,给水系统图,排水系统图,消防系统图。
建筑:图纸目录,建筑设计说明,门窗及大样,构造做法表,一层平面图,二层。
,屋顶平面图,轴里面图,剖视图,楼梯详图。
6、硫化氢质量体积含量和体积百分比的换算如兖矿体积百分比为0.92%,转为g/Nm3,则为:=0.92%*1000L/Nm3/22.4L/mol*34g/mol=13.96g/Nm3=13.96mg/NL 按标准态换算为1%体积百分比则为15.2g/Nm3若再转为实际压力下硫含量,则为13.96g/Nm3*35Nm3/m3=488.6g/m3=488.6mg/L§7解吸倍数与吸附量当吸附剂吸附的物质越多,最后解吸出来的就越多,所以,吸附容量越大,解吸倍数就越大。
根据工程经验,在脱碳中用硅胶的吸附容量与解吸倍数关系为:工程名称吸附容量解吸倍数气源组分河北凯越单醇脱碳7.45 7.5 CO\H2辽宁凤城一段10.65 9.71 CO2\H2枝江三宁一段14.73 15.06 CO2\CO\H2兖矿国泰一段 6.03 7.02 CO2\CO\H2湘中成制氧一段12.96 8.99 O2\N2§8压缩机及风机升压与升温及冷却水量关系压缩机的出口温度取决于进口温度及压缩比和绝热系数,压缩过程可视为绝热过程,即可例出以下方程:TOUT=T IN(P OUT/P IN)(K-1)/K一般压缩比即P OUT/P IN选择不超过3,当进口温度为40℃,压缩比为3的情况下,出口温度T OUT=313×3(1.4-1)/1.4=313×1.369=428K=155℃如果压缩比超过3,在同样的绝热系数下,出口温度就会超过155℃,将会对设备带来很大的影响。
因此,一般的压缩都以压缩比3来划等级,比如进口压力为0.03Kg(G),要求压缩至35Kg(G),则总压缩比为36/1.03=34.95,那压缩机至少应为3×3×3×3=81,即4级,如果只选3级,则只能至3×3×3=27,压缩不够。
冷却水量计算:压缩机所需冷却水有两个地方:一是缸套(即油温及轴温冷却器)、二是中级冷却器及各级冷却器、三是后级冷却器一、对缸套,所需冷却量q为:q=120V q d L/h 单位为升/小时二、对中级冷却器,所需冷却量q为:q=60V×4.5L/h 单位为升/小时以湘中成为例,风机中冷器所需冷却量为:(打气量130 m3/minq=270×90=24.3m3/h=0.4 m3/min三、后冷却器,所需冷却量q为:q=γV Cp(T4-T5)×1.15/(1000×Δt)m3/h 单位为方/小时其中γ空气重度Kg/m3V 空气压缩机的排气量m3/minCp 空气的等压比热,取0.24 kcal/(kg。
℃)T4-T5冷却器空气前后温差以湘中成为例,后冷器所需冷却量为:q=1.2×78×0.24×(110-40)×1.15/(1000×10)§91830 全部为国内设备,估计11个亿,国外设备估计要16个亿。
单套百万吨的都是国外的设备,估计要70个亿,以天然气为原料,成本能降几百元NH2-CO-NH2 CO(NH2)2 分子量60NH317 34/60=0.63052 投资估计19亿,每吨合380元低温甲醇洗15万吨合成氨投资约7500万,不包括溶剂费气化吨氨消耗目前空气造气 1.9吨煤/吨氨(指优质煤) 电耗1500kw/吨氨富氧造气(60%) 1.4吨煤/吨氨(指劣质煤) 电耗950kw/吨氨富氧消耗为750Nm3/h O2循环水消耗350吨水/吨氨(62Kw/h)气量与产量的换算1、1吨合成氨需要脱碳气量为2965标方,脱碳气成分为:CO H2 CO2 O2 N2 CH4+Ar NH32.24 71.86 0.2 0.04 23.94 1.66 0.062、变换气成分:1.6 51.39 28.64 0.06 17.12 1.193、则原料中CO2的剩余量为:2965×0.2%=5.93标方/tNH3。
变压吸附制氮设备设计
毕业设计(论文)成果材料(2010届)题目变压吸附制氮设备设计实习岗位项目工程师助理2010年04月25日目录文本成果摘要 (2)引言 (2)1 任务分析 (2)2 方案的初步选定 (3)2.1 两个制氮方案拟定 (3)2.2 两个方案的比较 (3)3 方案的详细设计 (3)3.1 设计参数的确定 (4)3.2 干燥及净化设备简单介绍 (5)3.3 变压吸附的制氮原理 (7)3.4影响纯度和流量因素的控制 (8)3.5 调试与改进 (12)4 总结评价 (13)致谢 (13)参考文献 (14)实际成果一、实物(照片) (15)二、附录(图片) (17)变压吸附制氮设备设计章琦君摘要:PSA新型变压吸附制氮装置是一种在常温下从空气中直接制取氮气的高新、节能分离技术。
利用压缩空气经除水、除油、除尘一系列的净化后在变压吸附作用下,由于动力学效应,氧在碳分子筛上的扩散速率明显高于氮,在吸附未达到平衡时,氮在气相中被富集起来,采用西门子PLC自动控制技术,实现连续生产高品质的氮气。
具有设备紧凑、占地面积小、全自动操作、运行可靠、起停车快、运行成本低、常温生产和维修方便等优点,且氮气的纯度和产量可适当调节,无污染,是一种高效的现场制氮装置。
关键词:变压吸附,碳分子筛,制氮装置引言制氮装置一般有三种形式:深冷式空分装置、膜分离空分设置、变压吸附空分设置。
深冷式空分是将压缩空气采用极低温度把空气液化,并通过分馏塔上的分布,根据不同种类气体密度不同来分离气体的一种装置。
膜分离空分装置是利用压缩空气在膜组上的渗透速率来分离提取气体的一种手段通常需要空气源压力在1.3Mpa以上,其主要的优势是结构简单,适用于小量和低纯度氮气的使用。
变压吸附空分装置是在一定压力下,由于动力学效应,氮氧在碳分子筛上的扩张速率的差异,利用压力变化来制取氮气。
该形式的设备,现已经入成熟期,其技术已经非常成熟,生产成本已经达到客户所愿意接受的价格空间,所以现在各行业中使用非常广泛,氮气纯度也可以在95%---99.9995%的空间中选择。
变压吸附实验报告
变压吸附实验报告篇一:分子筛变压吸附研究报告院级本科生科技创新项目研究报告项目名称变压制富氧分子筛延长寿命的研究立项时间XX年10月计划完成时间 XX年12月项目负责人储万熠学院与班级冶金与生态工程学院冶金1302班北京科技大学教务摘要变压吸附制氧关键的因素是制氧吸附剂和制氧工艺。
制氧吸附剂的性能优劣和使用寿命直接影响产品气的氧浓度和收率,氮吸附容量是评价制氧吸附剂性能优劣的一项重要指标。
本课题首先对分子筛进行XRF分析、XRD表征和TEM 表征探究分子筛的物理及化学性质,确定对分子筛造成影响的条件。
ANSYS FLUENT中的多孔介质模型可以模拟多孔介质内的流体流动、“三传一反”。
PSA空分吸附床由固体吸附剂颗粒填充而成,气-固两相区可作为多孔介质,因此可基于多孔介质模型对变压吸附空分吸附床进行模拟,从而得到床层内气体的流动状态和组分浓度分布情况。
为研究提高分子筛寿命的研究提供可靠有效的实验数据。
Research of Prolong the Life ofPressure-Swinging-Oxygen-Making Molecular Sieve AbstractThe keyfactorof thepressure swinging oxygen making is oxygen adsorbentandoxygenprocess. The quality and service life of oxygen adsorbentdirect impact on the oxygenconcentrationandyield of productgas, nitrogen adsorptioncapacity ofthe oxygensorbentperformanceevaluation ofthe meritsofan important indicator.This paperfirstdo XRFanalysis, XRDandofmolecular TEMcharacterization sieveinquiryto ofphysicalandchemicalproperties theimpact onmolecular determinesievesconditions.The porous medium model in ANSYS FLUENT can simulate fluid flow in porous media. PSA air separation adsorbent bed is filled by a solid sorbent particles, gas - solid two phase region as a porous medium, thus can simulate the pressure swing adsorption airseparation adsorbent bed based on the porous medium model, resulting in the flow state within the bed of gas and component concentration distribution for providing valid and reliable experimental data of improving molecular sieve’s life.目录1引言 ................................................ ................................................... (1)1.1课题研究背景................................................. .. (1)1.2课题研究目的及意义 ................................................ (1)2原矿矿物学分析 ................................................ . (2)2.1分子筛XRF分析 ................................................ (2)2.2 分子筛XRD表征 ................................................ (3)2.3 分子筛TEM表征 ................................................ .. (5)2.4 分子筛孔隙率实验 ................................................ (6)2.4.1 失活实验 ................................................ . (6)2.4.2 活化实验 ................................................ . (6)2.4.3 差热曲线 ................................................ . (7)3 ANSYS FLUENT模拟 ................................................ (8)3.1 模型建立 ................................................ (8)3.2 模拟结果 ................................................ . (11).............................................. . (11)3.2.2 速度云图 ................................................ . (11)3.2.3 温度云图 ................................................ . (12)4 FLUENT模拟结论 ................................................ . (12)参考文献 ................................................ .. (12)1 引言1.1 课题研究背景变压吸附制氧关键的因素是制氧吸附剂和制氧工艺。
变压吸附的时间及参数调整
变压吸附的时间及参数调整作者:马义海胥涛来源:《中国化工贸易·上旬刊》2017年第06期摘要:变压吸附技术(PSA)是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分,不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加而减压下吸附量减小的特性,将原料气在一定压力下通过吸附剂床层,相对于氢气的高沸点组分被选择性吸附到吸附剂上,而氢气则不易吸附而通过床层,从而实现氢气与其他杂质的分离,然后再减压过程中,由于随着压力的降低,吸附剂对杂质的吸附量也逐渐降低,因此在高压时,吸附剂上吸附的大量杂质就会随着压力的降低而解析出来,是吸附剂床层实现再生,可以进行下一次的升压吸附的过程,这种在高压时吸附杂质提纯氢气降压时解析杂质使吸附剂再生的循环便是变压吸附过程。
关键词:变压吸附技术;吸附剂;参数调整兰州石化炼油厂5万方制氢采用变压吸附技术(PSA)法从中变气中提纯氢气的成套装置,产品为99.9%的氢气供加氢装置使用,副产品解析气送本装置转化炉做燃料。
PSA的吸附时间及参数调整很重要,调整不适当会造成产品氢气收率过低,PSA运行性能低劣,产品不合格甚至吸附剂损坏。
PSA的时间及参数调整。
PSA运行要在保证产品氢质量的前提下尽量提高氢气收率,要提高氢气收率,关键在于吸附时间及各个调节阀初始开度的调整。
10塔(10-2-4主流程)时 T1为三均顺放时间,T2为二、四均时间,T3为一均时间,其在T1时间内运行,T4为四均时间,其在T2时间内运行,在10-2-4主流程时,单塔总吸附时间=2*(T1+T2)。
冲洗时间=2*(T1+T2)。
逆放时间=T1+T2,终升时间=T1-T3+T2。
HIC20101是终升速度控制阀,调整其初始开度大小可调节终升速度快慢。
PIC20101,PIC20102是控制冲洗速度的控制阀,其初始开度大小可调节冲洗速度及冲洗效果。
HIC20301是控制逆放速度的控制阀,调节其初始开度大小可调节逆放速度的快慢及逆放效果。
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。
psa变压吸附制氢原理
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢(PSA)是一种用于制备高纯度氢气的方法,它基于吸附剂对氢气和其他气体的选择性吸附特性而设计。
在PSA过程中,气体混合物通过逐步压缩和脱压的吸附/解吸过程,从而分离出高纯度的氢气。
本文将介绍PSA制氢的原理、工作流程、设备和应用,并对其优缺点进行分析。
1.原理PSA制氢基于吸附剂对氢气和其他气体的不同吸附性能。
通常情况下,PSA包含两个或多个吸附塔,并在不同阶段进行吸附和解吸。
PSA 制氢的原理可以分为以下几个步骤:1)压缩:原始气体混合物含有大量氢气以及其他杂质气体,如甲烷、氮气、氧气等。
首先,气体混合物被压缩到一定压力下,以便于之后的吸附过程。
2)吸附:压缩后的气体混合物经过吸附塔,其中填充有选择性吸附剂。
由于吸附剂对不同气体的亲和力不同,它们会根据吸附剂的特性被吸附在吸附塔中,而氢气则被分离出来。
3)解吸:当吸附塔中吸附剂吸附饱和时,需要进行解吸来释放吸附的气体。
通常采用降压的方式来解吸,从而将吸附在吸附剂上的气体释放出来。
这样,可以得到高纯度的氢气。
4)再生:当一个吸附塔工作周期结束后,需要对吸附塔进行再生,以恢复其吸附性能。
再生通常采用换热和脱附的方式来进行。
通过这些步骤,PSA可以实现高纯度氢气的制备,适用于各种领域的氢气需求,如化工、电力、新能源等。
2.工作流程PSA制氢的工作流程通常包括多个步骤,如压缩、吸附、解吸和再生。
其典型工作流程如下:1)原始气体混合物通过压缩机被压缩到一定压力下,同时经过预处理以去除杂质气体和水分。
2)压缩后的气体混合物进入至少两个吸附塔中,其中填充了选择性吸附剂。
在吸附过程中,吸附剂吸附对杂质气体具有选择性,而氢气则通过吸附塔后被分离出来。
3)当一个吸附塔达到吸附饱和后,需要进行解吸来释放氢气。
通常采用降压的方式来进行解吸。
4)解吸后,吸附塔需要进行再生来恢复其吸附性能,这通常包括换热和脱附。
5)同时,另一个吸附塔开始工作,实现连续生产高纯度氢气的目的。
变压吸附制氮装置的设计
变压吸附制氮装置的设计一、设备简介变压吸附制氮装置是一种通过组合吸附剂来分离氮气和氧气的装置。
它的原理是通过变压吸附剂的吸附和脱附特性,将氧气和其他杂质分离出来,从而制取高纯度的氮气。
该装置由压缩空气系统、氮气系统、控制系统和其他辅助系统组成。
二、装置设计1.压缩空气系统:压缩空气系统包括空气压缩机、冷却器、干燥器和过滤器等设备。
空气压缩机用于将空气压缩至设定压力,冷却器用于降低压缩空气的温度,干燥器用于去除压缩空气中的水分,过滤器用于去除压缩空气中的固体颗粒物。
2.吸附系统:吸附系统是变压吸附制氮装置的核心部分,主要包括吸附剂、吸附塔和换向阀等设备。
吸附剂是一种可以吸附氧气和其他杂质的材料,常用的吸附剂有分子筛和活性炭。
吸附塔是用于装填吸附剂的容器,换向阀用于控制吸附塔的工作状态。
3.氮气系统:氮气系统主要包括气体储存罐、氮气干燥器和氮气净化器等设备。
气体储存罐用于储存制取的氮气,氮气干燥器用于去除氮气中的水分,氮气净化器用于去除氮气中的其他杂质。
4.控制系统:控制系统是用于对整个装置进行自动控制的设备,包括传感器、控制器和执行器等部件。
传感器用于检测装置的各种参数,控制器用于根据传感器的反馈信号来控制设备的工作状态,执行器用于执行控制器的指令。
三、装置工作流程1.进气阶段:在进气阶段,空气经过空气压缩机被压缩至一定压力,并经过冷却器降低温度,然后进入吸附塔。
其中一座吸附塔处于工作状态,另一座吸附塔处于再生状态。
2.吸附阶段:在吸附阶段,进入工作状态的吸附塔中的吸附剂开始吸附氧气和其他杂质,而再生状态的吸附塔中的吸附剂开始脱附,将之前吸附的氧气和其他杂质释放出来。
3.换向阶段:在换向阶段,换向阀将工作状态和再生状态的吸附塔进行切换,使之交替工作。
这样,当一座吸附塔吸附饱和后,另一座吸附塔开始工作,确保了装置的连续工作。
4.出气阶段:在出气阶段,制取的高纯度氮气从工作状态的吸附塔中流出,并经过氮气干燥器和氮气净化器进入气体储存罐进行储存,待使用时再通过气体供给系统供给到需要的领域。
变压吸附医用制氧机的设计探讨
可靠性 。
5 根据气候 干燥 地区的特点, 计时候要增大散热器的冷却水流 . 5 设
量。
目前 国内的冷干机生产厂 家竞 争异常激烈, 导致 “ 缺斤短量” 的现 象 比较普遍, 往往造成制冷量不 足和露点超标 , 同时由于 中间水分离器 的结 构 欠 佳 , 致 压缩 空气 除水 不 尽 , 后 级 处理 设 备造 成 影 响 。而 且 , 导 对 空气露点的检测点在冷凝 蒸发器后, 露点仪的数据只能说 明压缩空气经 过冷凝蒸发器后的露点, 并不代表冷干机出 口压缩空气 的露点 。因此在 设 备配套选型时不 能完 全按其样本 的计算 数据来选用, 必须适 当考 虑一 定 的裕 量 。 3 阀 门 的 设计 和选 型 、 阀门系统必须安全可靠 , 要特别 注意阀门设计和选型。 阀门的设计 应综合 考虑结构 、 材质 、 密封等方面。 尤其重视阀门材质的选择 、 关键零 件的磨损控制 、 流量的设计计算 、 阀门启闭速度设计 、 密封的可靠性设 计等。阀门系统尽可能采用可编程序控制器 ( L 自动控制 。 P C) 管道式气动 阀门( 切换寿命必须 高于 10万次 )应保证 工艺切换 0 , 的高可靠性 , P A制氧机适 应连续性工作要求。 使 s 4 排 气 噪 声 的 控 制 、 变 压 吸 附 装 置让 人 头 痛 的一 个 问题 就 是 吸 附 剂解 析 放 空 时产 生 很 强的噪声, 严重影响操作者的身心健康 。 尤其是大型变吸附设备 。 经过检 测, 超过 3o 的变压吸 附装置, 0m 若不加消声器, 其排气噪声在 10 B d 1
CO,H2分离变压吸附工艺方案
PSA净化项目初步方案附件1 装置设计要求技术条件及规格原料气条件CO 理论含量为%(此时H含量为%,其它组份的百分比同上表)。
2流量:79200Nm3/h(CO含量为%即理论含量时,装置所需的原料气量)压力: MPag 温度:40℃CO产品气压力:~ MPag温度:40℃产品气H2压力:温度:40℃装置工艺流程与物料平衡图1 变压吸附提纯CO/H2流程框图物流说明:1-原料气,2-CO产品气,3-氢气产品气,4-PSA-CO吸附尾气,5-解吸废气,6-CO置换气附件3 装置工艺流程描述工艺流程简述本设计方案拟采用变压吸附(PSA)气体分离技术从原料气中分离提纯CO和H2。
整个工艺过程分为三个工序,即原料气预处理工序、变压吸附提纯CO工序(PSA-CO)、变压吸附提纯氢气工序(PSA-H2)。
经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气,首先通过预处理将其中的重组分杂质脱除,然后送入PSA-CO工序分离提纯得到CO产品气,PSA-CO吸附尾气送入PSA-H2工序,在PSA-H2工序得到H2产品气。
流程框图见图1。
预处理工序经过低温甲醇洗脱硫脱碳后的原料气首先进入预处理工序。
预处理工序的目的是将经过低温甲醇洗后的原料气中的甲醇等重组分杂质脱除,保护PSA-CO工序吸附剂。
变压吸附提纯CO工序(PSA-CO)PSA-CO工序的作用是使CO进一步与其它组份如H2、N2等杂质组份分离,得到CO产品。
来自预处理工序的原料气,进入PSA-CO吸附塔,吸附尾气从塔顶流入PSA-H2工序。
经过一定循环步骤后,吸附塔内合格的CO通过逆向放压和抽真空方式排出吸附塔,进入CO产品气缓冲罐。
为了保证CO产品的连续性,PSA-CO装置由18个吸附塔组成,任何时刻均有5台吸附塔处于吸附步骤,其余各塔处于吸附剂再生过程的不同阶段,18个塔交替工作从而达到连续分离提纯CO的目的。
在一个周期中每个吸附塔均经历:吸附、均压降压、顺放、逆向放压、置换、抽空、均压充压、终充压等步骤。
变压吸附装置中均压设计的讨论概要
变压吸附装置中均压设计的讨论汤洪四川天一科技股份有限公司开发设计所成都 610225摘要论述均压在变压吸附装置中的作用 , 介绍均压差的计算以及均压次数的选择与效果评价的方法。
关键词变压吸附均压有效均压次数气体回收变压吸附气体分离技术是利用气体在吸附剂上的吸附容量随其分压变化 (即气体分压越高 , 吸附量越大 , 反之亦然的特性 , 在较高压力下吸附 , 而弱吸附组分(如提氢装置的氢气则直接通过吸附床输出 ; 通过降低吸附床的被吸附组分分压(降低吸附床压力 , 并用被吸附组分含量较低的气体对吸附床进行冲洗 , 或抽真空 , 使被吸附组分从吸附剂中解吸出来 , 吸附剂得到再生。
变压吸附气体分离技术与其他吸附分离技术的主要区别是吸附剂解吸再生时不需另加再生气源及外加能量(加热再生气用。
主要技术突破在于应用了均压的操作。
1 操作过程我们用简单的五塔二次均压操作工艺来说明变压吸附的操作过程。
五塔二次均压的操作时序如表 1所示。
表 1 五塔二次均压操作时序表分步骤 12345678910时间 , s 90909090909090909090 A 塔终压 , ata 10 210 27 24 22 71 21 24 27 210 2吸附床 A A1A2E1D E2D PP D P E 2R E1R FRB E1R FR A1A2E1D E2D PP D P E2RC P E2R E1R FR A1A2E1DE 2D PP DD PP D P E2R E1R FR A1A2E1D E2DE E1D E2D PP D P E2R E1R FR A1A2注 :A 吸附 Ei D 均压降 i PP 顺放 D 逆放 P 冲洗 EiR 均压升 i FR 终充以吸附床 A 为例说明变压吸附的工艺操作过程。
分步骤 1、 2, 吸附床 A 处于吸附状态 (A1、 A2 。
分步骤 3, 吸附床 A 吸附完成需降压再生 , 通过吸附床顶的程序控制阀与吸附床 C 连接 , 向吸附床 C 充压直至压力相等 , 吸附床 A 压力从 10 2ata 降至 7 2ata, 吸附床 C 压力从 4 2ata 升至 7 2ata, 吸附床 A 的步骤称为均压降 1 (E1D 。
V200A型变压吸附式压缩空气干燥设备的设计
作者简介 : 魏晓斌 (9 5 ) 男 , 16 一 , 江苏南 京人 , 副教授 , 硕士 主要从事飞行地面保 障装 备的教学 与科研工作。
Jun l f ooi eerh 18 ,( )2 — o o ra o R b t sR sa , 4 3 4 :1 5 . c c 9
其结 构主要 由弹性体 构成 , 在接触 不 同形 状物体 时 , 适
应性 较好 , 作平稳 , 动 具有一 定缓 冲效果 。
参考文献 : [ ] Jcbe , o ,nt ,i e .h T H 1 aosnSC WodJE K ui FBg r K B TeU A / tD gs
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备注 压 缩 机 排 气 量 为
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1 5MP
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充 瓶 最 高 压 力 为
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环境温度取 3 7℃
MS 1 0 的上 部 , 干燥 的压缩 空 气 被过 滤 固体颗 粒 后 , 经
4 2
液 压 与 气动
21 0 第 6期 1年
