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西安變壓吸附制氧影響産品氣純度和回收率的因素

作者:admin 發布日期:2018/8/2 關注次數: 二維碼分享

衡量變壓吸附空分制氧工藝先進性的兩個重要指标是氧氣的純度和回收率。對變壓吸附空分制氧工藝的改進也是以提高氧氣的純度和回收率為目标,因此有必要探究這兩個指标的影響因素。

1.操作時對稱性的影響

多塔變壓吸附的特征之一是每一個吸附塔都經曆相同的操作步驟序列,但是在任意一個時刻,每一個吸附塔又經曆不同的步驟,理想的情況是,每一個吸附塔在經曆相同的步驟時,其操作參數都是相同的,每一個吸附塔的分離作用也都是相同的。要達到這個目的,就必須做到每個吸附塔的管線、閥門以及吸附劑的填充情況都具有嚴格的對稱性;從操作上來看,就要求在每個循環中氣體流率、壓力和溫度在每個吸附塔中都是對稱的,即所謂的“操作對稱性”。在實際中,系統的任何擾動,如溫度、壓力等的細微變動,都可能會打破原有的平衡狀态,導緻不對稱性操作,各塔不再在相同的變壓條件下操作,或處理的空氣量不同。

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2.環境溫度的影響

任何氣—固體系的物理吸附都需要在相應的溫度和壓力下進行,在變壓吸附制氧過程中,吸附劑(沸石分子篩)對氮的吸附是I型吸附等溫線型,溫度在整個空分制氧過程中都是一個重要的參數。技術人員分析了溫度對PSA制氧的影響,發現溫度過高時,分子篩對氮氣的吸附容量降低,導緻氧氣的濃度和回收率降低,而且能耗也随之增大,溫度過低時,雖然分子篩吸附容量增加,但解吸困難,同樣産品氣濃度降低,較後提出解決辦法就是将變壓吸附制氧機放在室内為妥,這樣溫度不會過高或過低,而且有利于延長吸附劑和電磁閥的使用壽命。

此外,在PSA法空分工藝中,真空解吸和均壓步驟,對提高産品氣純度和回收率也極為重要。若想得到高純度産品氣,均壓時較好兩端同時均壓,充壓時需要采用純的非優先吸附氣體,這二者是提高産品氣純度的有效措施。沸石分子篩制高純N2時,必須用純N2回沖以除去共吸附的O2。另外,對一些PSA空分流程而言,操作時間延長,産品氣純度提高。

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