文档介绍：变压吸附技术
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变压吸附--
Pressure Swing Adsorption
缩写为PSA
什么是变压吸附(PSA)?
第一部分 PSA技术发展历程简介
第二部分混合气体常用的几种分离方法介绍
第三部分吸附的基本概念
第四部分吸附分离的基本过程
第五部分吸附剂介绍
第六部分变压吸附技术的应用
第一部分 PSA技术发展历程简介
第二部分
常用气体分离方法介绍
常用气体分离方法
低温分离法:利用气体组份间沸点的差异,采用低温精馏实现混合气体组份的分离的方法。已有100多年的历史,主要用于大规模空分制O2、N2。
其局限性在于:
(1)工艺中要先除去CO2和H2O等高沸点组份,预处理系统复杂;
(2)需消耗大量的冷量,能耗高;
(3)设备复杂,开停车不方便,开车数小时才能得到合格产品;
(4)产品纯度低,沸点相近的组份要分离得到高纯度产品很困难。
常用气体分离方法
膜分离法:利用气体组份在中空纤维膜上渗透速率的差异实现混合气体的分离。是一种较新的气体分离方法,目前主要用于制H2。
其局限性在于:
(1)处理系统复杂,膜对NH3、硫化物很敏感,要求原料气中NH3和H2O等均小于1ppm;
(2)得到的产品纯度不高,混合气体中的每种组份均可渗透;
(3)压力为气体渗透的动力,因此需要较大的压差,并且透过气体没有压力,能量损失较大。
常用气体分离方法
变压吸附法:利用不同气体在吸附剂上吸附性能的差异,以及同种气体在吸附剂上的吸附性能随压力的变化而变化的特性来实现混合气体的分离。其特点在于:
(1)产品纯度高;
(2)工艺简单,原料气中的H2O、H2S、CO2等杂质组份可一步除去,不需进行预处理;
(3)操作简便,能耗低。一般在常温和不高的压力下操作,设备简单,整个过程全部实现自动化;
(4)吸附剂寿命长,为半永久性使用,每年只需少量补充,正常操作条件下吸附剂一般使用10年以上。
3种氢气分离方法比较
低
低
高
装置投资
较小
中
较大
装置占地面积
数分钟
数分钟~数十分钟
数小时~数十小时
装置出产品时间
容易
容易
较难
生产可调性
~
~
~
操作压力,MPa
90~92
60~92
90 ~95
氢氧气回收率%
较低
低
高
能耗
~98
98~
90~99
氢气纯度(%)
技术开发阶段
成熟
成熟
技术情况
膜分离法(Memb.)
变压吸附法(PSA)
低温精馏法(ASU)
比较项目