變壓吸附,是一種新型分離技術,它有如下優點:(1)產品純度高。(2)一般可在和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節能經濟。(3)設備簡單,操作、維護簡便。(4)連續循環操作,可完全達到自動化。因此,當這種新技術問世后,就受到各國工業界的關注,競相開發和研究,發展迅速,并日益成熟。利用的平衡吸附量隨組分分壓升高而增加的特性,進行加壓、減壓的操作方法。吸附是放熱過程,脫附是吸熱過程,但只要吸附質濃度不大,吸附熱和脫附熱都不大,因此變壓吸附仍可視作等溫過程。變壓吸附一般是常溫操作,不須供熱,故循環周期短,易于實現自動化,對大型化氣體分離生產過程尤為適用。變壓吸附的工業應用有:D空氣和工業氣體的:@高純氫的制備:3空氣分離制富氧或富氮空氣(見彩圖):@混合氣體的分離如烷烴、烯烴的分離。@生物降解洗滌劑中間物,石腦油高純度正構烷烴熔劑和異構體的分離:6,制取高純度一氧化碳,回收利用工業尾氣。 隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展,變壓吸附提氫技術將為未來的可持續發展做出重要貢獻。河南變壓吸附提氫吸附劑設計
在PSA工藝中,通常吸附劑床層壓力即使降至常壓,被吸附的組分也不能完全解吸,因此根據降壓解吸方式的不同又可分為兩種工藝第一種,用產品氣或其他不易吸附的組分對床層進行“沖洗”,使被吸附組分的分壓降低,將較難解吸的雜質沖洗出來,其優點是在常壓下即可完成,不再增加任何設備,但缺點是會損失產品氣體,降低產品氣的收率第二種,利用抽真空的辦法降低被吸附組分的分壓,使吸附的組分在負壓下解吸出來,這就是通常所說的真空變壓吸附。VPSA工藝的優點是再生效果好,產品收率高,但缺點是需要增加真空泵在實際應用過程中,究竟采用以上何種工藝,主要視原料氣的組成性質、原料氣壓力、流量、產品要求以及工廠的場地等情況而定由于焦爐煤氣提純氫氣的特點是:原料壓力低,原料組分復雜并含有焦油、茶等難以解吸的重組分,產品純度要求高。因而裝置需采用“加壓+TSA預處理+PSA氫提純+脫氧+TSA千燥”流程。北京甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑目前,變壓吸附提氫吸附劑已經廣泛應用于氫氣儲存、氫能源轉換和氫氣傳輸等領域,具有廣闊的應用前景。
天然氣制氫的工藝流程由原料氣處理、蒸汽轉化、CO變換和氫氣提純四大單元組成。原料氣處理單元主要是天然氣的脫硫。原料氣的處理量較大,因此在壓縮原料氣時,選擇較大的離心式壓縮機。水蒸氣為氧化劑,在鎳催化劑的作用下將烴類物質轉化,得到制取氫氣的轉化氣。轉化爐的型式、結構各有特點,上、下集氣管的結構和熱補償方式以及轉化管的固定方式也不同。雖然對流段換熱器設置不同,在蒸汽轉化單元都采用了高溫轉化和相對較低水碳比的工藝操作參數設置有利于轉化深度的提高,從而節約原料消耗。轉化爐送來的原料氣,含一定量的CO,變換的作用是使CO在催化劑存在的條件下,與水蒸汽反應。按照變換溫度分,變換工藝可分為高溫變換和中溫變換。近年來,由于注重對資源的節約,在變換單元的工藝設置上,開始采用CO高溫變換加低溫變換的兩段變換工藝設置,以近一步降低原料的消耗。
變壓吸附簡稱 PSA,是對氣體混合物進行提純的工藝過程。該工藝是以多孔性固體物質(吸附劑)內部表面對氣體分子的物理吸附為基礎,在兩種壓力狀態直接工作的可逆的物理吸附過程。它是根據混合氣體中雜質組分在高壓下具有較大的吸附能力,在低壓下又有較小的吸附能力,而理想組分 H2 無論在高壓下還是在低壓下都具有較小的吸附能力的原理。在高壓下,增加雜質分壓以便將其盡量多的吸附于吸附劑上,從而達到高的產品純度:吸附劑的解析或再生在低壓下進行,盡量減少吸附劑上雜質的殘余量,以便在下個循環再次吸附雜質。在變壓吸附過程中,控制溫度和壓力的變化是保證吸附和解吸順利進行的關鍵因素。
變壓吸附氣體分離工藝過程之所以得以實現是由于吸附劑在這種物理吸附中所具 有的兩個基本性質:一是對不同組分的吸附能力不同,二是吸附質在吸附劑上的吸附 容量隨吸附質的分壓上升而增加,隨吸附溫度的上升而下降。利用吸附劑的性質,可實現對混合氣體中某些組分的優先吸附而使其它組分得以提純;利用吸附劑的 第二個性質,可實現吸附劑在低溫、高壓下吸附而在高溫、低壓下解吸再生,從而構 成吸附劑的吸附與再生循環,達到連續分離氣體的目的。變壓吸附提氫吸附劑可以通過熱解釋放吸附的氫氣。福建變壓吸附提氫吸附劑價格
這種吸附劑可以通過改變吸附溫度來調節氫氣的吸附量。河南變壓吸附提氫吸附劑設計
甲醇制氫工藝包括氣相重整法和液相法。甲醇氣相重整制氫與乙醇重整制氫和烴類制氫工藝相比,具有反應溫度低(200~300℃)及氫提純步驟少的優點,液相法是近些年研究的新方向,目前處于實驗室研究階段,未實現工業化。甲醇裂解制氫甲醇裂解反應方程式為:CH3OH?CO+2H2。該反應為合成氣制甲醇的逆反應,是吸熱反應。該反應動力學的研究目前已經有很多的報導,目前研究的重點是新型高活性、選擇性和穩定性催化劑的研制。甲醇裂解催化劑包括傳統的Cu/ZnO催化劑、Cr-Zn催化體系、貴金屬催化劑、CuCl-KCl/SiO2催化劑、分子篩和均相催化劑。但該工藝產物混合其中含有的一氧化碳含量較高,后續分離裝置復雜。河南變壓吸附提氫吸附劑設計