【正文】 并在吸附塔頂部形成二次吸附,從而使該塔在轉入吸附時因頂部被吸附的雜質(zhì)隨氫氣帶出而影響產(chǎn)品氫純度。產(chǎn)品純度:產(chǎn)品純度越高，吸附劑的有效利用率就越低，吸附塔的處理能力越低。吸附壓力:. . . .. . 學習好幫手原料氣的壓力越高，吸附劑的吸附量越大，吸附塔的處理能力越高。原料氣中氫含量越高時，吸附塔的處理能力越大；原料氣雜質(zhì)含量越高，特別是凈化要求高的有害雜質(zhì)含量越高時，吸附塔的處理能力越小。本裝置采用抽真空方式對吸附劑進行再生。VPSA 工藝的優(yōu)點是再生效果好，產(chǎn)品收率高，但缺點是需要增加真空泵,裝置能耗相對較高。在工業(yè)變壓吸附(PSA)工藝中，吸附劑通常都是在常溫和較高壓力下，將混合氣體中的易吸附組分吸附，不易吸附的組分從床層的一端流出，然后降低吸附劑床層的壓力，使被吸附的組分脫附出來，從床層的另一端排出，從而實現(xiàn)了氣體的分離與凈化，同時也使吸附劑得到了再生。變溫吸附工藝由于需要升溫，因而循環(huán)周期長、投資較大，但再生徹底，通常用于微量雜質(zhì)或難解吸雜質(zhì)的凈化；變壓吸附工藝的循環(huán)周期短，吸附劑利用率高，吸附劑用量相對較少，不需要外加換熱設備，被廣泛用于大氣量多組分氣體的分離與純化。利用吸附劑的前一性質(zhì)進行的吸附分離稱為變壓吸附(PSA)，利用吸附劑的后一性質(zhì)進行的吸附分離就稱為變溫吸附(TSA)。從吸附劑的吸附等溫線可以看出，吸附劑在高壓下對雜質(zhì)的吸附容量大，低壓下吸附容量小。吸附劑在常溫高壓(即 A 點)下大量吸附原料氣中除氫以外的雜質(zhì)組分，然后降低壓力(到 B 點)使各種雜質(zhì)得以解吸。我們用不同溫度下的吸附等溫線來描述這一關系，如下圖：從上圖的 B→A 和 C→D 可以看出：在溫度一定時，隨著壓力的升高吸附容量逐漸增大；從上圖的 B→C 和 A→D 可以看出：在壓力一定時，隨著溫度的升高吸附容量逐漸減小。對于物理吸附而言，動態(tài)吸附平衡很快就能完成，并且在一定的溫度和壓力下，對于相同的吸附劑和吸附質(zhì)，平衡吸附量是一個定值。. . . .. . 學習好幫手下圖為不同組分在分子篩上的吸附強弱順序示意圖 組分 吸附能力 氦 氣 ☆ 弱 氫 氣 ☆ 氧 氣 ☆ ☆ 氬 氣 ☆ ☆ 氮 氣 ☆ ☆ ☆ 一 氧 化 碳 ☆ ☆ ☆ 甲 烷 ☆ ☆ ☆ ☆ 二 氧 化 碳 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 乙 烷 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 乙 烯 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 丙 烷 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 異 丁 烷 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 丙 烯 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 戊 烷 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 丁 烯 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 硫 化 氫 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 硫 醇 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 戊 烯 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 苯 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 甲 苯 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 乙 基 苯 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 苯 乙 烯 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 水 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ 強. . . .. . 學習好幫手 吸附平衡吸附平衡是指在一定的溫度和壓力下，吸附劑與吸附質(zhì)充分接觸，最后吸附質(zhì)在兩相中的分布達到平衡的過程。PSA 制氫裝置所利用的就是吸附劑的這一特性。被吸附在固體吸附劑表面的氣體分子又被稱為吸附相，其分子密度遠大于氣相，一般可接近于液態(tài)的密度。 吸附力在物理吸附中，各種吸附劑對氣體分子之所以有吸附能力是由于處于氣、固相分界面上的氣體分子的特殊形態(tài)。但應注意：在卸取吸附劑時，必須先用氮氣進行置換以確保塔內(nèi)無有毒或爆炸性氣體。5A 分子篩如果受潮，則必須作活化處理。6)惰性瓷球本裝置所用惰性瓷球是一種無任何吸附作用的氧化鋁球，裝填于吸附塔頂部，用于保護吸附劑。5A 分子篩不僅有著較大的比表面積，而且有著非常均勻的空隙分布，其有效孔徑為 。本裝置所用活性炭規(guī)格為 條狀，裝填于吸附塔中部主要用于脫除 CO2。3)HXBC15B 吸附劑本裝置所用活性炭是以煤為原料，經(jīng)特別的化學和熱處理得到的孔隙特別發(fā)達的專用活性炭。 本裝置所用吸附劑的特性如下：1)AS 吸附劑在大型 PSA 氫提純中的應用結果表明：我公司的 AS 吸附劑對 H2O 均有很高的吸附能力，同時再生非常容易，并且該吸附劑還具有很高的強度和穩(wěn)定性，因而適合于裝填在吸附塔的底部脫除水分和保護上層吸附劑。 吸附劑及吸附力工業(yè) PSA 制氫裝置所用的吸附劑都是具有較大比表面積的固體顆粒，主要有：活性氧化鋁類、活性炭類、硅膠類和分子篩類。其特點是：吸附過程中沒有化學反應，吸附過程進行的極快，參與吸附的各相物質(zhì)間的平衡在瞬間即可完成，并且這種吸附是完全可逆的。一般需加熱才能完全再生。其解吸過程一般也較困難。其吸附過程一般進行的很慢，且解吸過程非常困難。吸附按其性質(zhì)的不同可分為四大類，即：化學吸著、活性吸附、毛細管凝縮、物理吸附。以下為設計的產(chǎn)品氣規(guī)格：1) 產(chǎn)品氫氣溫度 40℃. . . .. . 學習好幫手壓力 （G）流量： 63000Nm3/h 組分： V% 以合成氣為原料 以合成氣為原料H2 AR N2 CO+CO2 ≤10ppm ≤10ppm ∑ 2) 副產(chǎn)解吸氣不同原料氣下的解吸氣規(guī)格如下：物料名稱 原料為合成氣 原料為脫碳氣組成 Nm3/h mol% Nm3/h mol%H2 CH4 Ar N2 CO CO2 合計 壓力 溫度 40℃ 40℃. . . .. . 學習好幫手第二章 工藝過程說明第一節(jié) 吸附工藝原理 基本原理吸附是指：當兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時，其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過程。本裝置設計的原料氣為：合成氣或脫碳氣。當原料氣條件變化時，物料平衡也將發(fā)生相應的變化。本裝置的設計允許原料氣組分和壓力在較寬的范圍內(nèi)變化，但在不同的原料氣條件下吸附參數(shù)應作相應的調(diào)整以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，同時產(chǎn)品氫收率也將隨原料而變化。這標志著我國的PSA 制氫技術已達到世界先進水平。實現(xiàn)了大型變壓吸附裝置國產(chǎn)化關鍵技術的突破。與國外相比，國內(nèi)的變壓吸附技術起步較晚，特別是在 PSA 裝置大型化技術方面較為落后，以至在七、八十年代，我國的大型變壓吸附裝置完全依賴進口。而其中變壓吸附制取純氫技術的發(fā)展尤其令人矚目。并且，該工藝過程簡單、操作穩(wěn)定、對于含多種雜質(zhì)的混合氣可將雜質(zhì)一次脫除得到高純度產(chǎn)品。這一方面是由于隨著世界能源的短缺，各國和各行業(yè)越來越重視低品位資源的開發(fā)與利用，以及各國對環(huán)境污染的治理要求也越來越高，使得吸附分離技術在鋼鐵工業(yè)、氣體工業(yè)、電子工業(yè)、石油和化工工業(yè)中日益受到重視；另一方面，六十年代以來，吸附劑也有了重大發(fā)展，如性能優(yōu)良的分子篩吸附劑的研制成功，活性炭、活性氧化鋁和硅膠吸附劑性能的不斷改進，以及 ZSM 特種吸附劑和活性炭纖維的發(fā)明，都為連續(xù)操作的大型吸附分離工藝奠定了技術基礎。但由于這些吸附劑的吸附能力較低、選擇性較差，因而難于大規(guī)模用于現(xiàn)代工業(yè)。63000Nm3/h 變 壓 吸 附 氫 提 純 裝 置操 作 手 冊. . . .. . 學習好幫手目錄序言 ........................................................................................................................................................3第一章 概述 ..........................................................................................................................................4第一節(jié) 前言 .......................................................................................................................................4第二節(jié) 裝置概貌 ...............................................................................................................................5 裝置規(guī)模 ...................................................................................................................................5 裝置組成 ...................................................................................................................................5 工藝流程 ...................................................................................................................................5 非標設備及動力設備一覽表 ..................................................................................................5第三節(jié) 設計基礎 ...............................................................................................................................7 原料氣規(guī)格 ..............................................................................................................................7 產(chǎn)品規(guī)格 ..................................................................................................................................7第二章 工藝過程說明 .........................................................................