Page 124 - 化工工艺理论及技术

Chemical Process Theory and Technology
化工工艺理论及技术

变压吸附的吸附能力受原料气组成、操作温度、操作压力和产品纯度的影响。
在生产过程中，主要是对各原料的是否开变换装置、大气压力以及温度进行不同
程度的调整，从而提高吸附装置的吸附能力，有助于提高产量。

二、结果与讨论

（一）吸附气量与吸附时间之间的关系
吸附时间对气体分离具有重要作用，吸附时间的变化对氢气产品的纯度和氢

气产率具有决定性作用，是实验的主要参数之一。吸附时间调整原理：如果产品
纯度在 99.99% 以上，吸附时间会更长，产品吸收率会提高；相反，如果产品的
纯度低，则缩短吸附时间以确保产品的纯度。吸附作用原理与参数设定相同的情
况下，原料气量越大，在每一循环周期内吸附的杂质就越多，为了保证分离气体

的纯度，需要将吸附时间缩短。反之，原料气量减少，如果需要提高分离气体组
分的纯度，则需要将吸附时间延长。
吸附时间和吸附量关系也符合这一规律。延长吸附时间意味着再生时间短，
再生过程中产物中的氢气损失越少，氢气产率越高。但是，在相同条件下，随着

从吸附塔底部流下的杂质量增加，吸附剂的动态吸附容量不变，从而使产品的杂
质量增加，产品纯度会相应的降低。
（二）吸附力对吸附过程的影响
通过压力变化实现混合气体的吸附和分离是变压吸附技术的核心。因此，压

力变化也是 PSA 的一个重要参数。
各步骤压力变化整体呈 U 形状态，在各个步骤内部，压力也会有所变化。
当吸附过程稳定时，吸附压力会改变吸附过程的数据。如果工艺流量和吸附压力
一定，理想条件下各阶段的吸附压力也会相应的保持稳定。其中，均压工序到均

压充压工序之间的压力变化最为明显。由此可见，在吸附过程中气压会产生一定
的变化，从而使吸附过程更加稳定，可见压力对吸附过程具有一定的影响。
（三）PSA 工艺优化效果对比
在研究中对 PSA 工艺展开深入分析并进行优化，在步序优化之后，减少了

两组工艺步序，分别为第二次逆放和第二次冲洗。相比原工序，减少了一些吸附
时间，将节省的时间增加到第一次冲洗过程中，提高了吸附剂的回收再生效果。
对优化后的步序进行了五次对比实验。

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