變壓吸附裝置工程設計

Ⅰ 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。

Ⅱ 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。

Ⅲ VPSA制氧站的1-2 變壓吸附制樣的發展歷史

變壓吸附分離技術被發明以來，廣泛地應用於氣體混合物的分離精製。
首先，1958 年，Skarstorm 申請專利並應用此技術分離空氣。同時，Gerin de Montgareuil 和Domine 也在法國申請專利。兩者的差別是，Skarstorm 循環在床層吸附飽和後，用部分低壓的輕產品組分沖洗解吸，而Gerin-Domine 循環採用抽真空的辦法解吸。
1960 年大型變壓吸附法空氣分離的工業化裝置建成。
1961 年用變壓吸附分離工藝從石腦油中回收高純度的正構烷溶劑，並命名為Isosiv 過程，1964年完善了從煤油餾分中回收正構烷烴的工藝。
1966 年利用變壓吸附技術提氫的四塔流程裝置建成，20 世紀70 年代後採用四塔以上的多塔操作，並向大規模、大型化發展。
1970 年又建成分離和回收氧的工業化裝置，用於環保工業污水處理生化的需要。同時被廣泛用於從石腦油中提取正構烷烴，再經異構化，將異構化產物加入汽油餾分中，以提高其辛烷的Hysomer過程。
1975 年試製成醫用富氧濃縮器，1976 年開發了用碳分子篩變壓吸附制氮的工藝並工業化，隨後採用5A沸石分子篩抽真空制氮工藝。到1983年德國推出性能優良的制氮用碳分子篩。到1979年為止，約有一半的空氣乾燥器採用Skarstrom 的變壓吸附工藝。變壓吸附用於空氣或工業氣體的乾燥比變溫吸附更為有效。1980年開發了快速變壓吸附工藝（又稱為參數泵變壓吸附）。
從20 世紀90年代起，由於電能緊張，變壓吸附制氧又在煉鋼等領域佔有了一席之地。
1-2-1 我國對變壓吸附制氧技術的研究
我國對變壓吸附制氧技術的開發起步較早，從1966年開始研究沸石分子篩分離空氣制氧技術；20世紀70年代PSA分離空氣制氧在鋼鐵、冶煉和玻璃窯等工業領域已經得到了廣泛的應用。20多年來，由於技術力量分散，相互之間缺少聯絡，我國的變壓吸附制氧技術發展緩慢，同國外的差距越來越大。20世紀70年代是我國PSA分離空氣制氧技術發展的鼎盛時期，全國有十幾個單位相繼開展了變壓吸附制氧技術的實驗研究，建立了數套工業試驗設備。這個時期開發的變壓吸附制氧設備的共同點有以下幾個方面：
（1）大多採用高於大氣壓吸附、常壓解吸流程，吸附塔有兩個到四個；
（2）空氣進入吸附塔前，經過脫水預處理；
（3）設備可靠性差，不能連續穩定運行，導致大部分設備報廢；
（4）技術、經濟指標落後。
20世紀80年代，原來從事變壓吸附制氧裝備研製單位的開發項目相繼中止，我國變壓吸附制氧技術的開發再次進入低谷。
1995年，美國錦綉國際企業集團ELEGANT旗下的崑山錦滬機械有限公司在河南洛陽鋼鐵廠建成VSAO-1000Nm3/h制氧機（註：刊物《冶金設備》有載），標志著變壓吸附在我國正式進入工業領域，也標志著變壓吸附在我國進入高速發展時期。
一九九四年，洛鋼有關領導考慮到本廠現有深冷制氧機不能滿足煉鋼廠要求，且故障率較高的弊端，同時了解到變壓吸附制氧機具有啟動快、操作方便、維護量少等優點，對此新型制氧機頗為注重。當時在國內並無樣版工程。為開拓國內市場，我司邀請洛鋼有關技術人員分別考察了CATHAY PACIFIC SKK STEEL、JAKARTA PRlMA 等海外鋼廠所用我司之變壓吸附設備。考察團回國後便決定上一台1000Nm3/Hr變壓吸附制氧設備，除廠房、土建部分外，由錦滬機械有限公司總承包。該設備於一九九五年五月份一次試車成功，所測各項指標均達到設計要求。
此項目是我國工業領域所用的第一台變壓吸附制氧設備。
20世紀90年代是我國變壓吸附制氧技術突飛猛進向前發展的時期，變壓吸附制氧技術逐漸成熟，有些產品的綜合技術經濟指標已經接近國外先進水平。多年的實踐表明，我國變壓吸附制氧技術已經走出實驗室步入實用化階段。在近十年內，通過不斷地技術更新和研究開發，我國變壓吸附制氧技術日新月異，發展迅速，與世界先進水平之間的差距正在不斷縮小。但從整體水平上看，我國在很多方面與國際先進水平仍有一定的差距。如在新型高性能的吸附劑的研究，吸附流程的改進，理論分析研究和數學模型的建立，質量監控與自動化控制等許多方面。
崑山錦滬機械有限公司簡介：
崑山錦滬機械有限公司隸屬於美國錦綉國際企業集團ELEGANT，旗下在各國擁有的六個子公司，專業致力與PSA、VPSA變壓吸附制氧設備和分子篩的研發、生產及銷售。我公司地處風景優美的江蘇崑山市，自1995年建立以來，引進歐、美先進技術，不斷開創了國內變壓吸附制氧在各領域工業化應用的先河。是中國同行業中極少擁有體系認證（ISO9001：2000質量管理體系）、「高新技術企業認定證書」及「百佳高新技術成果轉化項目」的企業。在核心技術領域，我們與德國拜爾長達近二十年的技術合作以及年出口超過3000噸分子篩的驕人業績，更捍衛了我們在制氧領域不可替代的地位。
錦滬公司擁有一支自主研發能力極強的高效技術團隊，在引進歐、美先進技術的前提下，結合本國工業進程落伍、技術更新差的特點，為客戶提供量身訂制的解決方案。我們在沒有先例的情況下，突破重重困難，與1995年同時成功實現了國內第一套變壓吸附制氧設備在造紙和冶煉領域的工業化應用，為國內的同行提供了寶貴的實踐經驗。積極有效的推動了變壓吸附制氧設備在我國的發展應用！繼此之後，我們更是在技術要求比較高的紙漿漂白領域一枝獨攬。隨著世界環境保護的鍾聲響起，並響應國家「節能減排」的號召。我們不但需要為氣體資源領域提供有價值的技術與產品，推動工業文明的發展，我們更渴望擁有碧水藍天。因此，錦滬公司在汲取國外先進經驗的同時，加強與國內高等院校、各行業設計院人士及國內行業龍頭企業的密切合作，在變壓吸附制氧應用領域開辟了多條道路。我們多樣化的產品涉及造紙、冶金、有色、環保、化工、醫療、水產養殖、玻璃等各個行業。目前，錦滬VPSA制氧設備在國內外市場供不應求，產品遠銷美國、緬甸、台灣、菲律賓、印度尼西亞等地。良好的市場定位，優質的品質保證，確立了錦滬公司在制氧行業舉足輕重的地位。
錦滬將一如既往地傳承愛心文化，善盡社會責任，培育科技人才，創新發展模式，挑戰科技創新和產也轉型的更高目標，締造「長期、穩定、發展、科技、國際」之一流公司的長青偉業！

Ⅳ 變壓吸附制氮機設計手冊

1．PSA來源

二十世紀五十年代，伴隨著工業革命的大潮，碳材料的應用越來越廣泛，其中活性碳的應用領域擴展最快，從最初的過濾雜質逐漸發展到分離不同組份。與此同時，隨著技術的進步，人類對物質的加工能力也越來越強，在這種情況下，碳分子篩應運而生。六十年代，碳分子篩在美國最先製造成功並很快推廣應用，最初，碳分子篩是被用作從空氣中分離氧氣的吸附劑，後來逐漸應用在製取氮氣的裝置上。到了七十年代未、八十年代初，世界各國對氮氣的需求量不斷增加，而變壓吸附制氮技術也逐漸成熟起來，進一步推動了碳分子篩製造技術的發展。

2．PSA制氮技術描述

2.1.技術原理

變壓吸附法(PressureSwingAdsorption，簡稱

PSA)是一種新的氣體分離技術，自60年代末70

年代初在國外已經得到迅速的發展，其原理是利用分子篩對不同氣體分子「吸附」性能的差異而將氣體混合物分開，它是以空氣為原料，利用一種高效能、高選擇的固體吸附劑對氮和氧的選擇性吸附的性能把空氣中的氮和氧分離出來。

目前在制氮領域內使用較多的是碳分子篩。碳分子篩對氧和氮的分離作用主要是基於這兩種氣體在碳分子篩表面的擴散速率不同，碳分子篩是一種兼具活性炭和分子篩某些特性的碳基吸附劑。碳分子篩具有很小微孔組成，孔徑分布在0.3nm～1nm之間。較小直徑的氣體（氧氣）擴散較快，較多進入分子篩固相，這樣氣相中就可以得到氮的富集成分。一段時間後，分子篩對氧的吸附達到平衡，根據碳分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使碳分子篩解除對氧的吸附，這一過程稱為再生。變壓吸附法通常使用兩塔並聯，交替進行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續的氮氣流。

2.2.工藝流程

PSA制氮系統主要由三部份組成：①壓縮空氣；②空氣凈化；③PSA制氮；

壓縮空氣：空氣由壓縮機壓縮到額定標准，為制氮系統提供持續穩定氣流及壓力。

空氣凈化：壓縮空氣經過組合式乾燥機及過濾器除去水、油份和塵埃，為後級變壓吸附提供潔凈的空氣源。

PSA制氮：裝有專用碳分子篩的吸附塔共有A、B二隻。當潔凈的壓縮空氣進入A塔入口端經碳分子篩向出口端流動時，O2、CO2和H2O被其吸附，產品氮氣由吸附塔出口端流出。經一段時間後，A塔內的碳分子篩吸附飽和。這時，A塔自動停止吸附，壓縮空氣流入B塔進行吸氧產氮，並對A塔分子篩進行再生。

3．PSA制氮特點

原料空氣取自自然，只需提供壓縮空氣和電源即可制氮氣；

設備能耗低，運行成本費用少；

氮氣純度調整方便，氮氣純度只受氮氣排氣量的影響，普通制氮純度在95%－99.999%之任意調節；

設備自動化程度高，產氣快，可實現無人操作；啟動、關機只需按一下按鈕，開機10－20分鍾內可產氮氣；

設備工藝流程簡單，設備結構外形小，佔地面積少，裝置適應性強；

PSA設備可24小時運轉，無須專人看管；

輸出高純度的氮氣比市場的液態氮及鋼瓶氮的純度更純凈、更穩定。

Ⅳ 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。

Ⅵ 變壓吸附法是指什麼

吸附是指當兩種相態不同的物質接觸時，其中密度較低的物質分子在密度較高的物質表面被富集的現象和過程。吸附按其性質的不同，可以分為四大類，即化學吸附、活性吸附、毛細管凝縮和物理吸附，變壓吸附氣體分離裝置中的吸附主要為物理吸附。

物理吸附的特點是，吸附過程中沒有化學反應，吸附過程進行得非常快，在瞬間即可完成參與吸附的各相物質間的動態平衡，並且這種吸附是完全可逆的。

變壓吸附技術是以特定的吸附劑(多孔固體物質)內部表面對氣體分子的物理吸附為基礎，利用吸附劑的特性，即在相同壓力下易吸附高沸點組分、不易吸附低沸點組分，高壓下吸附量增加、低壓下吸附量減少，將原料氣在一定壓力下通過吸附床，相對於氫的高沸點雜質組分被選擇性吸附，低沸點的氫氣不易被吸附而穿過吸附床，達到氫和雜質組分的分離。

變壓吸附技術是近30多年發展起來的一項新型氣體分離與凈化技術，由於其投資少，運行費用低，產品純度高，操作簡單、靈活，環境污染小等優點，這項技術被廣泛應用於石油、化工、冶金及輕工等行業。

變壓吸附氣體分離工藝之所以實現，是由於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。利用吸附劑的第一個性質，可實現對某些組分的優先吸附而使其他組分得以提純。利用吸附劑的第二個性質，可實現吸附劑在高壓低溫下吸附，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。

工業上變壓吸附制氫裝置中所選用的吸附劑是固體顆粒，如活性氧化鋁、活性炭、硅膠和分子篩，它們對水、一氧化碳、氮氣和二氧化碳等具有較強的吸附能力。在生產實踐中，根據不同的氣體成分，按吸附性能依次分層裝填，組成復合吸附床，以達到分離所需產品組分的目的。變壓吸附方法有很多優點，例如工藝流程簡單、自動化程度高、操作維修費用低、產品純度可調性強以及一次分離同時除去多種雜質組分等。

Ⅶ 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。