變壓吸附裝置中均壓設計的討論

1. 變壓吸附工藝的優化後數據

經過以上的改進優化，開車後本裝置運行穩定，氣體放空的氣量減少，放空氣體中的有效氣體減少，而且送尿素用的產品氣二氧化碳指標穩定，凈化氣的二氧化碳指標控制靈活。實際運行噸氨電耗4度左右，冷卻水每小時1T左右。合成氨產量與原來的碳丙相比提高2%左右。於2005年8月開車的渤海化工集團天津鹼廠處理變換4000NM3/H變壓吸附脫碳裝置（生產純鹼），比之前的全吹掃工藝流程進行了細節調整。本裝置難度相對大，因為原料組成CO224.13%，H236.9%CH22.33%，N24.03%，可以看到CO含量很高，而CO2的含量低於CO含量，對於脫碳工藝來說，這種成分最不利因為CO2的分才低於CO分壓，這樣，CO被大量吸收，直接帶來整個裝置CO收率相當。CO的收率問題，一直是個難題，多年來難參擺脫收率低的局面，特別是針對上述氣體成分，更加困難，成都天立化工科技有限公司在山東瑞星裝置的基礎上，又時流程加以優化，天津鹼廠處理變換氣40000NM3/H變壓吸駙脫碳裝置開車後，COH2收率達到了98%。
經過不斷的總結經驗，及時糾正思路不當之處，調整，優化工藝。湖北宜化集團貴州興義化肥廠設計的處理變換氣12000NM3/H變壓吸附脫附脫碳裝置（生產尿素）變換壓力為2.0MPA變壓吸附第一段和第二段吸附壓力為1.8-1.9MPA，凈化氣中二氧化碳含量0.5%（V）第二段的放空氣基本上完全返回逄一段回收，而第一段的放空氣體中二氧化碳濃度又在新工藝的調整下又有增高，大幅度減速少了有效氣體的排放量。

2. 變壓吸附的原理

任何一種吸附對於同一被吸附氣體（吸附質）來說，在吸附平衡情況下，溫度越低，壓力越高，吸附量越大。反之，溫度越高，壓力越低，則吸附量越小。因此，氣體的吸附分離方法，通常採用變溫吸附或變壓吸附兩種循環過程。 如果溫度不變，在加壓的情況下吸附，用減壓（抽真空）或常壓解吸的方法，稱為變壓吸附。可見，變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的。
變壓吸附操作由於吸附劑的熱導率較小，吸附熱和解吸熱所引起的吸附劑床層溫度變化不大，故可將其看成等溫過程，它的工況近似地沿著常溫吸附等溫線進行，在較高壓力（P2）下吸附，在較低壓力（P1）下解吸。變壓吸附既然沿著吸附等溫線進行，從靜態吸附平衡來看，吸附等溫線的斜率對它的是影響很大的，在溫度不變的情況下，壓力和吸附量之間的關系，如圖示所示，圖中PH表示吸附壓力，PL表示解吸（減壓後）壓力，這時PH與PL所應的吸附量的差，實質上是有效吸附量，以Ve表示之。顯然，直線型吸附等溫線的有效吸附量比曲線型（Langmuir型）的要來得大。
吸附常常是在壓力環境下進行的，變壓吸附提出了加壓和減壓相結合的方法，它通常是由加壓吸附、減壓再組成的吸附一解吸系統。在等溫的情況下，利用加壓吸附和減壓解吸組合成吸附操作循環過程。吸附劑對吸附質的吸附量隨著壓力的升高而增加，並隨著壓力的降低而減少，同時在減壓（降至常壓或抽真空）過程中，放出被吸附的氣體，使吸附劑再生，外界不需要供給熱量便可進行吸附劑的再生。因此，變壓吸附既稱等溫吸附，又稱無熱再生吸附。 變壓吸附,吸附,PSA
來自空氣壓縮機的壓縮空氣，首先進入冷干機脫除水分，然後進入由兩台吸附塔組成的PSA制氮裝置，利用塔中裝填的專用碳分子篩吸附劑選擇性地吸附掉O2、CO2等雜質氣體組分，而作為產品氣N2將以99%的純度由塔頂排出。 在降壓時，吸附劑吸附的氧氣解吸出來，通過塔底逆放排出，經吹洗後，吸附劑得以再生。完成再生後的吸附劑經均壓升壓和產品升壓後又可轉入吸附。兩塔交替使用，達到連續分離空氣制氮的目的。
用碳分子篩制氮主要是基於氧和氮在碳分子篩中的擴散速率不同，在0.7-1.0Mpa壓力下,即氧在碳分子篩表面的擴散速度大於氮的擴散速度，使碳分子篩優先吸附氧，而氮大部分富集於不吸附相中。碳分子篩本身具有加壓時對氧的吸附容量增加，減壓時對氧的吸附量減少的特性。利用這種特性採用變壓吸附法進行氧、氮分離。從而得到99．99%的氮氣。

3. 為什麼變壓吸附均壓差越大,氫氣的回收率越小

壓差越大，原料氣會造成分子篩粉化過快，使吸附效果變差，壽命變短。另：壓回差較大，答說明均壓次數較少，使最後解吸氣的壓力較高，在同等體積下，壓力越高，解吸氣越多，說明排放的有效成份也越多，從而解釋為回收率越小。

4. 變壓吸附工藝的原理

PSA裝置的設計其實取決於凈化氣要求的CO2的百分比（V），越高則可在均壓設計上加多，以多專回收氣屬，盡量做到放空壓力低，氣體損失小。一段法因為要求PSA裝置就將出口CO2控制在0.2%以下，均壓次數過多將直接污染吸附器出口，導致難以控制CO2濃度，所以一段法均壓數不宜過多。這樣，一段法放空壓力高，氣體中CO2濃度不高，有效的減少氣體損失大。在此種情況下，經過大時的實地工作，從理論到實際試驗，成都天立化工科技有限公司開發出了兩段法，將PSA裝置分為第一段和第二段兩段獨立的裝置，在第一段中間氣出口控制在7%-8%，可以多設定均壓次數以降低逆放壓力和提高放空氣體中CO2濃度，有效的減少氣體。第二段將出口CO2控制在2%以下，且將第二段放空氣體返回到第一段吸附器回收。這樣就達到了提高放空氣中CO2濃度的問題，相應的減少了有效氣體損失。在兩段法推出後，在化肥廠得到了廣泛的應用。

5. 變壓吸附制氮機均壓時兩個壓力不一樣：一個在2BAR，一個在3.5BAR。不知道是什麼原因引起的誰能告訴我

現在的制氮機都是十個閥，連通閥只是起到反吹作用，制氮機中間的二個閥才是均壓閥，在制氮機正常工作時，A塔吸附，B塔壓力是否歸零,B塔吸附，A塔壓力是否歸零,

6. 變壓吸附實驗裝置的工作原理，求詳細點

第一：吸附抄劑相同，氣襲體分壓相同，各組分在吸附劑上吸附量不同；
第二：吸附劑相同，氣體分壓不同，同組分在吸附劑上吸附量不同；
第三：利用閥門程序控制，讓混合氣體組分通過吸附柱，由此得到氣體組分的分離與純化。
第四：模擬真實變壓吸附過程，提供工業設計的基本數據。
第五：這是碩士論文、博士論文、設計院設計所需要的實驗裝置。

7. 變壓吸附裝置均壓時間長短對裝置的影響

變壓吸附裝置均壓抄時間對裝置沒襲有直接影響，整個變壓吸附裝置在運行過程中是一個循環過程，以一個吸附塔為例：吸附-壓力均降-逆放-抽真空-壓力均升-吸附，逆放和抽真空統稱為吸附塔的再生過程。你所說的均壓時間應該是指兩個吸附塔的壓力均升和均降，而對裝置影響較大的是吸附時間，吸附時間越長，則吸附塔的再生需要更長的時間。如果再生時間不夠，吸附劑中所吸附的分子沒有完全解析出來，長時間會縮短吸附劑的使用壽命。
變壓吸附裝置罐容一定，壓力一定，管道或孔板直徑一定，開關閥門開關時間一定，則在均壓時間上一定，如果要調整均壓時間只能是調整吸附塔均壓後的等待時間，這樣對吸附塔的吸附時間和再生時間要進行調整，這才是影響變壓吸附裝置運行的關鍵。

8. 變壓吸附制氮機為什麼設計均壓流程

主要是為了產品的高效節能,和快速提高純度而設計的

9. 什麼是變壓吸附的均壓次數

均壓次數指的是吸附飽合的吸附器（此時壓力為最高）給准備吸附的吸附器均壓，首先給正在升壓的壓力最高的吸附器均壓，二吸附器壓力平衡後再給壓力次高的吸附器均壓，一直到吸附飽合的吸附器均壓後壓力最低時，再排空等。PSA工藝條件和吸附器塔數等參數的不同均壓次數也不同。

氣進入有數台並列操作的吸附器和一系列程序控製法構成的變壓吸附系統。每個吸附器內裝填有吸附材料，其中一台吸附器通過原料氣時，原料氣中的雜質組分配吸附劑吸附而獲得高純度的氫氣。同時其它吸附器處於吸附床再生的不同階段。各台吸附器定時切換，交替吸附和再生，使原料氣不斷輸入，產品氫氣不斷輸出。
吸附塔的再生包括均壓降、逆降、沖洗三個狀態。均壓是指處於降壓再生狀態的吸附塔將吸附塔內的氣體均給處於預升壓狀態且壓力比其低的吸附塔，這樣可以有效的利用吸附塔內的余氣，避免將其排出系統，造成浪費，提高回收率；逆降是指處於降壓再生狀態的吸附塔，當其壓力為所有吸附塔中最低壓力時，不能再給其他吸附塔勻氣，則將這部分剩餘氣體直接排出吸附塔；沖洗是指用產品氣沖洗逆降狀態結束的吸附塔，將其內部雜質吹出系統。
吸附塔的預升壓包括均壓升、逆升、順升三個狀態。均壓升是指利用處於降壓再生狀態的吸附塔內的氣體給處於預再生狀態的吸附塔進行升壓；逆升是指當吸附塔的壓力升至高於所有處於降壓狀態的吸附塔時，再用產品氣給其升壓；順升是指用原料氣給逆升狀態結束的吸附塔繼續升壓至工作壓力，順升狀態完成後，吸附塔即可進入吸附狀態。

10. 變壓吸附工藝的裝置改進狀況

本裝置的流程之前工藝的基礎上有了以下改進：
1)提純段通過調整優化流程，達到了可以回必凈化段更多氣體以及保證產品氣CO2純度的；
2)提純段去掉了所有動力設備，完全依靠自身解吸和凈化段放空氣體過來吹掃解吸，達到了降低動力消耗的目的：低動力消耗的目的，實現了重大的技術突破；
3)提純段的均壓方式進行了調整優化，且取得了良好的效果，使得有效氣體回收的更充分；
4)凈化段根據凈化氣要求來設置合理的均壓次數，目的是為自身吹掃的氣源得到保證以及保證凈化氣指標；
5)凈化段對均壓的方式也進行了調整優化，使得有效氣體回收的更充分；
6)凈化段設置了吹掃這一全新的工序，利用本身的氣體對自身進行吹掃解吸，其作用完全代替了動力設備，而且實踐證明效果更優於動力設備。