实验五 变压吸附(南工大)
变压吸附实验报告

变压吸附实验报告变压吸附实验报告引言变压吸附是一种重要的物理现象,广泛应用于化学、环境和材料科学等领域。
本实验旨在通过实验方法探究变压吸附的基本原理和特性,并通过实验数据分析得出相关结论。
实验方法实验采用一台变压吸附仪,样品为活性炭。
首先,将活性炭样品放入吸附仪的试样室中,并将室内温度控制在常温下。
然后,通过调节变压吸附仪的压力,使其在一定范围内变化,并记录吸附仪的压力和吸附量的变化。
实验结果在实验过程中,我们记录了不同压力下吸附量的变化。
实验结果表明,随着压力的增加,吸附量也呈现出增加的趋势。
然而,当压力达到一定值后,吸附量的增加趋势逐渐减缓,直至趋于平稳。
这表明在一定范围内,吸附量与压力之间存在着正相关关系,但吸附饱和度逐渐增加。
实验讨论通过实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 变压吸附是一种非线性现象。
吸附量与压力之间存在着正相关关系,但并非线性关系。
在低压力下,吸附量的增加速度较快,而在高压力下,增加速度逐渐减缓。
2. 吸附饱和度是一个重要的参数。
吸附饱和度反映了吸附剂的吸附能力。
在实验中,吸附剂的吸附饱和度随着压力的增加而增加,但增幅逐渐减小。
这对于了解吸附过程的动力学特性具有重要意义。
3. 温度对吸附过程有一定影响。
在实验中,我们将温度控制在常温下,但实际应用中,温度的变化可能会对吸附过程产生影响。
进一步的研究可以探究温度对吸附量和吸附饱和度的影响。
实验应用变压吸附在许多领域中具有广泛的应用价值。
例如,在环境科学中,变压吸附可以用于废水处理和大气污染控制。
在化学工程中,变压吸附可以用于分离和纯化混合物。
同时,变压吸附也可以应用于储能技术和气体储存等领域。
通过深入研究变压吸附的原理和特性,可以进一步拓展其应用范围和效果。
结论通过本次实验,我们对变压吸附的基本原理和特性有了更深入的了解。
实验结果表明,变压吸附是一种非线性现象,吸附量与压力之间存在正相关关系,但增加速度逐渐减缓。
吸附饱和度是一个重要的参数,反映了吸附剂的吸附能力。
实习报告变压吸附

实习报告——变压吸附2.1原料本装置为甲醇裂解气,原料气组成见表2—1表2—1 原料气组成甲醇裂解气组成H2CO CO2甲醇等有机物ΣV% 74.5 0.6 24.9 微量100 甲醇裂解气进装置压力:≥0.9Mpa温度:≤40℃流量:~470Nm³/h(物料平衡计算值,以产纯氢300Nm³/h计)2.2产品产品氢气流量:300Nm³/h产品氢气质量:H2≥99.998%产品氢气压力:≥0.8Mpa温度:≤40℃2.3副产品解吸气压力:0.02Mpa温度:40℃流量:~170Nm³/h(物料平衡计算值,以产纯氢300Nm³/h 计)2.4工艺原理及方法提纯氢气的原料气中的主要组分是H2,其它杂质组份是CO、CO2和H2O等,本装置采用变压吸附技术(PSA)从原料气中分离除去杂质组份获得提纯的氢气产品。
变压吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面气体分子的物理吸附为基础,那个吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组份、不易吸附低沸点组份和高压下吸附量增加(吸附组份)、减压下吸附量减小(吸附组份)的特性。
将原料气在压力下通过吸附剂床层,相对于氢的高沸点杂质组份被选择性吸附,低沸点组份的氢不易吸附而通过吸附剂床层,达到氢和杂质组份的分离。
然后在减压下解吸被吸附的杂质组份使吸附剂获得再生,以利用下一次再进行吸附分离杂质。
这种压力下吸附杂质提纯氢气、减压下解吸杂质使吸附剂再生的循环便是变压吸附过程。
2.5工艺步骤本装置主工艺为5—1—3/V工艺(以下简称1#工艺),即5塔1塔进料3次均压抽真空工艺,当某一吸附器出现故障时装置可切换为四塔流程,采用4—1—2/V工艺(以下简称2#工艺)。
以下以1#工艺为主对PSA工艺过程进行介绍。
以5—1—3/V方式运行时,其中一台吸附器处于进入原料气、产出氢气的吸附步骤,其余四台吸附器处于吸附剂再生的不同步骤。
每个吸附器经历相同的步骤程序,以表3—1方式排列,即可达到原料气不断输入、产品氢连续稳定输出。
变压吸附试验实验报告

变压吸附试验实验报告实验目的:本实验旨在通过变压吸附(Pressure Swing Adsorption, PSA)技术,研究气体分离过程中吸附剂对特定气体组分的吸附能力,以及在不同压力条件下的吸附效率,为工业气体分离提供理论依据和实验数据。
实验原理:变压吸附是一种利用吸附剂对不同组分在不同压力下吸附能力差异的分离技术。
在吸附过程中,吸附剂对目标组分的吸附能力随压力的增加而增强。
通过周期性地改变压力,可以实现吸附剂对目标组分的高效分离。
实验材料:1. 吸附剂:活性炭2. 气体混合物:氮气和氧气的混合气体3. 吸附装置:包括压力调节阀、吸附柱、气体流量计等4. 测量设备:压力计、温度计、气体分析仪实验步骤:1. 准备实验材料,将活性炭装入吸附柱中。
2. 将气体混合物通过吸附柱,调节压力至设定值,开始吸附过程。
3. 记录不同压力下的气体流量和组成,观察吸附效果。
4. 改变压力,进行吸附-解吸循环,记录数据。
5. 通过气体分析仪对吸附后的气体进行成分分析。
6. 重复步骤2-5,以获得不同条件下的吸附数据。
实验结果:1. 在低压条件下,吸附剂对氧气的吸附能力较弱,氮气为主要的通过组分。
2. 随着压力的增加,吸附剂对氧气的吸附能力显著增强,氧气的通过量减少。
3. 在吸附-解吸循环过程中,吸附剂表现出良好的循环稳定性和吸附效率。
实验结论:通过本次变压吸附实验,我们发现活性炭作为吸附剂在不同压力条件下对氧气和氮气具有不同的吸附能力。
在工业应用中,可以通过调节压力来实现氧气和氮气的高效分离。
此外,实验结果还表明,活性炭具有良好的循环利用潜力,为工业气体分离提供了一种经济可行的解决方案。
建议:1. 对不同种类的吸附剂进行变压吸附性能测试,以寻找更高效的吸附材料。
2. 进一步优化吸附-解吸循环条件,提高吸附效率和循环稳定性。
3. 将实验结果应用于实际工业生产中,进行规模化的气体分离试验。
本次实验报告到此结束,感谢阅读。
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。
变压吸附实验报告

变压吸附实验报告
本实验旨在了解变压吸附的原理和应用,通过实验验证吸附剂的不同选择会对吸附行为产生不同的影响,同时熟悉实验过程中的操作技能。
实验过程中以甲醇为吸附剂,在不同的压力下,使用不同的吸附剂(分别为MgO和活性炭),探究吸附剂种类和压力对甲醇吸附率的影响。
首先进行吸附剂的性质鉴定,MgO、活性炭的颗粒大小和形状、孔径分布等均需要进行测试,以保证实验结果的可靠性。
然后,将吸附剂装入固定的压力容器中,加入甲醇进行吸附。
实验过程中需要控制压力,记录吸附过程中的压力和时间变化,以便进行后续分析。
实验结果显示,在MgO表面上,甲醇分子分解成CH3O-和H+。
CH3O-负离子与Mg2+正离子形成了离子对,存在于MgO孔隙中;而H+离子则吸附在MgO表面,形成了酸性实体。
因此,甲醇在MgO上的吸附率相对较低,且呈现明显的消退效应。
而在活性炭上,甲醇主要是通过物理吸附作用与活性炭表面吸附。
活性炭的孔隙结构较为复杂,具有较多的微孔和介孔,可以提供更多的吸附位点和表面积,因此甲醇在活性炭上的吸附率相对较高。
结果还显示,当压力升高,甲醇的吸附率也会随之升高,因为在较高的压力下,甲醇分子的活性增强,更容易与吸附剂的孔隙表面相互作用。
但是,当压力超过一定值后,甲醇的吸附率反而开始下降,这是由于过高的压力会导致吸附位点的饱和和甲醇分子间的竞争作用引起的。
综上所述,不同的吸附剂在吸附过程中表现出截然不同的特性,这些特性包括表面化学性质、孔隙结构和表面面积等。
此外,在不同的压力下,吸附剂的性能也会发生变化,因此在实际应用中需要根据吸附剂的适应性和效率等因素进行选择。
变压吸附实验报告

一、实验目的1. 理解变压吸附的原理,掌握其基本操作步骤。
2. 掌握使用碳分子筛作为吸附剂,通过变压吸附方法分离空气中氮气和氧气的操作技能。
3. 分析实验数据,了解压力、温度等参数对吸附效果的影响。
二、实验原理变压吸附(PSA)是一种利用吸附剂对不同气体吸附能力差异,通过改变压力和温度来实现气体分离的方法。
实验中,以空气为原料,以碳分子筛为吸附剂,通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气,达到提纯氮气的目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 空气- 碳分子筛- 真空泵- 空压机- 气体转子流量计- 氧分析仪- 吸附塔(管径38mm,管长750mm,304不锈钢材质)- 真空泵(旋片式真空泵,抽速2L/s,转速2800r/min,功率370w)- 气体转子流量计(16-160ml/h和25-250ml/h)- 吸附剂(PSA-5A型富氧分子筛,颗粒规格0.4-0.8mm)- 氧分析仪(防爆式氧气浓度传感器,量程0~100%,最小检测量0.01%,输出信号4-20mA,DC24V供电)- 工作压力计(-0.1-0.6MPa,温度计0-100)- 中央处理器(执行速度0.64s,内存容量16K,内建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通讯协议)- 模拟量模块(高达16位分辨率,总和精度0.5%,内建)2. 实验仪器:- 吸附塔- 真空泵- 空压机- 气体转子流量计- 氧分析仪- 工作压力计- 中央处理器四、实验步骤1. 将吸附塔清洗干净,并填充适量的碳分子筛。
2. 启动空压机,调节气体流量计,使空气以一定流速通过吸附塔。
3. 启动真空泵,将吸附塔内气体抽至一定压力。
4. 记录吸附塔内压力和气体流量数据。
5. 将吸附塔内气体升温至一定温度,使吸附剂解吸,记录解吸过程中的压力和气体流量数据。
6. 重复步骤3-5,观察吸附剂再生效果。
7. 记录实验过程中氧气浓度变化,分析变压吸附对氧气浓度的影响。
变压吸附制氮操作规程(3篇)

第1篇一、操作前准备1. 人员准备:确保操作人员熟悉本规程,并具备相关操作技能。
2. 设备检查:检查制氮机各部件是否完好,包括空气压缩机、过滤器、干燥机、PSA吸附塔、氮气缓冲罐等。
3. 环境检查:确保操作环境安全,无易燃易爆物,通风良好。
4. 物料准备:检查吸附剂(碳分子筛)是否充足,质量符合要求。
二、启动流程1. 启动空气压缩机:打开空气压缩机电源,观察压缩机运行状态,确保无异常。
2. 过滤与干燥:启动过滤器与干燥机,确保过滤效果和干燥效果达到要求。
3. PSA吸附塔准备:确认PSA吸附塔处于正常工作状态,各阀门开启位置正确。
三、吸附与解吸操作1. 加压吸附:- 打开PSA吸附塔的加压阀,对吸附塔进行加压。
- 观察吸附剂对氧气的吸附情况,确保吸附效果达到预期。
- 加压过程中,注意观察压力表,确保压力稳定。
2. 减压解吸:- 在吸附一定时间后,关闭加压阀,开始减压。
- 观察吸附剂对氧气的解吸情况,确保解吸效果达到预期。
- 减压过程中,注意观察压力表,确保压力稳定。
3. 吸附塔切换:- 在一个吸附塔完成吸附和解吸过程后,切换到另一个吸附塔进行吸附和解吸操作。
- 确保切换过程平稳,避免对设备造成损害。
四、氮气纯度控制1. 在线监测:通过在线监测系统实时监测氮气纯度,确保氮气纯度符合要求。
2. 调整吸附时间:根据氮气纯度变化,适当调整吸附时间,以保证氮气纯度稳定。
五、停机与维护1. 停机:- 关闭空气压缩机、过滤器、干燥机等设备。
- 关闭PSA吸附塔的加压阀,确保设备处于安全状态。
2. 维护:- 定期检查设备,确保设备运行正常。
- 检查吸附剂质量,如发现吸附剂粉化、软化等情况,及时更换吸附剂。
- 定期对设备进行清洁,保持设备卫生。
六、注意事项1. 操作过程中,严禁接触易燃易爆物。
2. 操作人员应穿戴防护用品,如防护手套、防护眼镜等。
3. 操作过程中,如发现异常情况,应立即停止操作,并报告相关部门。
4. 严格遵守本规程,确保设备安全、稳定运行。
变压吸附实验..

逆放过程(D- E):
D时刻,塔底排气阀开启,逆着输出产品的 方向降低压力, 直至变压吸 附过程的最低压 力 P1(通常为大气压力,低于大气压为真空 变压吸附)。床内大部分吸留的杂质随气流 排出器外, 床内杂质吸留量为 Q2。
冲洗过程(E-F):
逆放过程结束后,吸附床仍有杂质吸留量Q2。 为使这部分杂质尽可能解吸, 通过(常开状态) 工艺阀,使邻塔上部的产品气在压差作用力 自上而下对本塔吸附床进行逆向冲洗。由于产 品气等效杂质分压很低,使床内杂质不断解吸 并随冲洗气流带出吸附床。经一定时间冲洗后, 床内杂质吸留量降低到Q1 时,F时刻过程终 止。至此, 吸附床完成 了一个吸附—解吸再 生过程。
变压吸on)
QV7
QV8
电磁阀与气动阀对应关系
DV1 DV2 DV3 DV4
QV5 QV3 QV6 QV4
QV1 QV2 QV5 QV6 QV4 QV3 QV8 QV7
DV5
QV1
QV2
理想吸附循环分析
饱和吸附线
升压过程(A- B):
经 顺向升压 后 的 吸 附 塔 处 于 中间 压 力 P2, 床内杂质吸留量为 Q1。 A点时刻进气阀开启,床内压力迅速升压到吸 附压 力 P3;过程迅速, 床内杂质吸留量 Q1 基本不变(B 点)。
顺放过程(C-D)及顺向升压(F-A)
C时刻,塔顶阀开启,沿着输出产品的方向降低压力, 流 出的气体仍为产品组分, 用于其它吸附床顺向升压(对 应塔塔底阀联动开启)。在此过程中, 随床内压力不断 下降, 吸附剂上的杂质被不断解吸, 解吸的杂质又继续 被床上部的那部分未饱和吸附剂吸附, 因此杂质并未离 开吸附床, 床内杂质吸留量 Q3 不变。当吸附床降压到 D 点时, 床内吸附剂全部(理想状态)被杂质占用, 压 力为 P2。 顺向升压(F-A)与之相似,顺向升压的气源来自其它塔 的顺向降压过程,顺升的作用在于尽量维持、提高产品 气的纯度。 两塔的顺放和顺升是对偶,工程上也统称均压过程。
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变压吸附实验
利用多孔固体物质的选择性吸附分离和净化气体或液体混合物的过程称为吸附分离。
吸附过程得以实现的基础是固体表面过剩能的存在,这种过剩能可通过范德华力的作用吸引物质附着于固体表面,也可通过化学键合力的作用吸引物质附着于固体表面,前者称为物理吸附,后者称为化学吸附。
一个完整的吸附分离过程通常是由吸附与解吸(脱附)循环操作构成,由于实现吸附和解吸操作的工程手段不同,过程分变压吸附和变温吸附,变压吸附是通过调节操作压力(加压吸附、减压解吸)完成吸附与解吸的操作循环,变温吸附则是通过调节温度(降温吸附,升温解吸)完成循环操作。
变压吸附主要用于物理吸附过程,变温吸附主要用于化学吸附过程。
本实验以空气为原料,以碳分子筛为吸附剂,通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气,达到提纯氮气的目的。
一实验目的
(1)了解和掌握连续变压吸附过程的基本原理和流程;
(2)了解和掌握影响变压吸附效果的主要因素;
(3)了解和掌握碳分子筛变压吸附提纯氮气的基本原理;
(4)了解和掌握吸附床穿透曲线的测定方法和目的。
二实验原理
在吸附剂(固体)表面的吸附必须经过两个过程:一是通过分子扩散到达固体物质表面,二是通过范德华力或化学键合力的作用吸附于固体表面。
因此,要利用吸附实现混合物的分离,被分离组分必须在分子扩散速率或表面吸附能力上存在明显差异。
碳分子筛吸附分离空气中N2和O2就是基于两者在扩散速率上的差异。
N2和O2都是非极性分子,分子直径十分接近(O2为0.28nm,N2为0.3nm),由于两者的物性相近,与碳分子筛表面的结合力差异不大,因此,从热力学(吸收平衡)角度看,碳分子筛对N2和O2的吸附并无选择性,难于使两者分离。
然而,从动力学角度看,由于碳分子筛是一种速率分离型吸附剂,N2和O2在碳分子筛微孔内的扩散速度存在明显差异,如:35℃时,O2的扩散速度为2.0×106,O2
的速度比N2快30倍,因此当空气与碳分子筛接触时,O2将优先吸附于碳分子筛而从空气中分离出来,使得空气中的N2得以提纯。
由于该吸附分离过程是一个速率控制的过程,因此,吸附时间的控制(即吸附-解吸循环速率的控制)非常重要。
当吸附剂用量、吸附压力、气体流速一定时,适宜的吸附时间可通过测定吸附柱的穿透曲线来确定。
所谓穿透曲线就是出口流体中被吸附物质(即吸附质)的浓度随时间的变化曲线。
典型的穿透曲线如下图所示,由图可见吸附质的出口浓度变化呈S形曲线,在曲线的下拐点(a点)之前,吸附质的浓度基本不变(控制在要求的浓度之下),此时,出口产品是合格的。
越过下拐点之后,吸附质的浓度随时间增加,到达上拐点(b点)后趋于进口浓度,此时,床层已趋于饱和,通常将下拐点(a点)称为穿透点,上拐点(b点)称为饱和点。
通常将出口浓度达到进口浓度的95%的点确定为饱和点,而穿透点的浓度应根据产品质量要求来定,一般略高于目标
(t0)可以确定吸附装置的最佳吸附操作时间和吸附剂的动态吸附量,而动态吸附容量是吸附装置设计放大的重要依据。
动态吸附容量的定义为:从吸附开始直至穿透点(a点)的时段内,单位重
量的吸附剂对吸附质的吸附量(即:吸附质的质量/吸附剂质量或体积)
W
V G )
c -(c t B 00⨯⨯=
动态吸附容量 三 预习与思考
(1)碳分子筛变压吸附提纯氮气的原理什么? (2)本实验为什么采用变压吸附而非变温吸附? (3) 如何通过实验来确定本实验装置的最佳吸附时间?
(4) 吸附剂的动态吸附容量是如何确定的?必须通过实验测定哪些参数? (5) 本实验为什么不考虑吸附过程的热效应?哪些吸附过程必须考虑热效应? 四 实验装置及流程
变压吸附装置是由两根可切换操作的吸附柱(A 柱、B 柱)构成,吸附柱尺寸为mm mm 45036⨯φ,吸附剂为碳分子筛,各柱碳分子筛的装填量为450g 。
来自空压机的原料空气经硅胶脱水后进入吸附柱,气流的切换通过电磁阀由计算机在线自动控制。
在计算机控制面板上,有一个可自由设定的时间窗口 K 。
K 所代表的含义为:
吸附和解吸的时间(注:吸附和解吸在两个吸附柱分别进行)。
气体分析:出口气体中的氮气含量通过KY-2N型氮气分析仪测定。
五实验步骤
1)实验准备:检查压缩机、吸附设备和计算机控制系统之间的连接是否到
位,氮气分析仪是否校正。
2)接通压缩机电源,开启吸附装置上的电源。
3)打开压缩机开关,调节压缩机设定值,使输出压力稳定在0.5MPa。
4)打开压缩机出口阀门,打开进气总阀,打开进气流量计,
5)点击显示屏上的手动操作按钮,, 在弹出的对话框中点击“是”之后点
击“YES”,再次点击“手动操作”在对话框中对吸附时间进行设定,设
定值为600s,点击“A柱”,退出对话框,系统运行,对吸附柱进行充
压,使其压力稳定为0.4MPa。
6)打开出气总阀,调节出气流量为80mL/min,开始计时,每10s记录一次
测氮仪显示器上的数据。
“A柱”操作完成后,点击“停止”按钮。
关闭
出气阀门及出气流量计,进气阀门及进气流量计。
7)调节压缩机设定值为0.7 MPa,待压力稳定后,点击启动显示屏上的手
动操作按钮,, 在弹出的对话框中点击“是”之后点击“YES”,再次点
击“手动操作”在对话框中对吸附时间进行设定,设定值为600s,点击
“B柱”,退出对话框,系统运行,对吸附柱进行充压,使其压力稳定为
0.6MPa。
8)打开出气阀,调节出气流量为80mL/min,开始计时,每10s记录一次测
氮仪显示器上的数据。
“B柱”操作完成后,点击“停止”按钮。
关闭进
气阀门及进气流量计,全开出气流量计,对吸附柱B进行泄压,待其示数
为零时关闭出气阀及出气流量计。
9)关闭压缩机,对压缩机进行泄压,关闭吸附装置电源,实验结束。
六实验数据处理
(1)实验数据整理
表1 穿透曲线测定数据
吸附温度T/℃:_____ 压力P/Mpa:_____ 气体流量V/L/h:____
表2 穿透曲线测定数据
吸附温度T/℃:_____ 压力P/Mpa:_____ 气体流量V/L/h:____ 根据表2计算不同条件下的动态吸附容量:
W
y y t V G B o N )(4.2229
0-⨯⨯
⨯=
V P T P
T V N ⨯⨯⨯=
0 表3不同条件下的动态吸附容量计算结果
七 结果及讨论
(1)在本装置中,一个完整的吸附循环包括哪些操作步骤?
(2)气体的流速对吸附剂的穿透时间和动态吸附容量有何影响?为什么? (3)吸附压力对吸附剂的穿透时间和动态吸附容量有何影响?为什么?
(4)根据实验结果,你认为本实验装置的吸附时间应该控制在多少合适?
(5)该吸附装置在提纯氮气的同时,还具有富集氧气的作用,如果实验目的是为了获得富氧,实验装置及操作方案应作哪些改动?
符号说明
A-吸附柱的截面积,cm2;
C0-吸附质的进口浓度,g/L;
C B-穿透点处,吸附质的出口浓度,g/L;
G-动态吸附容量(氧气质量/吸附剂体积),g/g;
P-实际操作压力,Mpa;
P0-标准状态下的压力,Mpa;
T-实际操作温度,K;
T0-标准状态下的温度,
V-实际气体流量,L/min;
V N-标准状态下的气体流量,L/min;
t0-达到穿透点的时间,s;
y0-空气中氧气的浓度,wt%;
y B-穿透点处,氧气的出口浓度,wt%;
W-碳分子筛吸附剂的质量,g。