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變壓吸附氣體分離技術(shù)在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的非常廣泛,也是一種非常重要的氣體分離技術(shù)。其工作原理是根據(jù)組成氣體的成分,在不同固體材料上存在著的吸附差異性進行工作的,氣體的吸附性會隨著壓力的變化而發(fā)生改變,利用周期性壓力變換過程實現(xiàn)最終的氣體分離或者提純。該技術(shù)昨早實現(xiàn)的是工業(yè)生產(chǎn)中大規(guī)模的氫氣制作,后來隨著科學(xué)技術(shù)的提高而得到迅速發(fā)展,裝置數(shù)量逐漸增多,規(guī)模不斷擴大,使用范圍越來越廣泛。
我國工業(yè)生產(chǎn)中使用變壓吸附氣體分離技術(shù)已經(jīng)有了很長一段時間,各個方面已經(jīng)逐漸完善。尤其是在中小型規(guī)模的氫氣分離和提純領(lǐng)域,該技術(shù)已經(jīng)成為主要的生產(chǎn)方式,并且占據(jù)著主要地位。我國傳統(tǒng)的氫氣制作技術(shù)有低溫法、電解法等,這種氣體分離技術(shù)工作效率低,成本高,而且氫氣的純度也不是很理想,所以已經(jīng)被變壓吸附技術(shù)對的PSA法取代。PSA法在合成氨變換氣中脫除二氧化碳技術(shù),可以使那些小型的合成氨廠改變單一的產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu),大大增加氨的產(chǎn)量,降低了能源的消耗,減低了生產(chǎn)成本。PSA法在一氧化碳提純方面的應(yīng)用,解決了我國原料氣提純的問題,我國已經(jīng)從國外引進一批先進的氣體合成裝置,用于工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)。
變壓吸附氣體分離技術(shù)在我國的應(yīng)用非常廣泛,不僅僅是工業(yè)領(lǐng)域,還可以以應(yīng)用在石油、化工、點子、醫(yī)療以及環(huán)境保護等方面,與其它的氣體分離技術(shù)相比,存在著諸多的優(yōu)點:
2.1 低能耗。變壓吸附分離技術(shù)的工作壓力范圍比較大,可以減少加壓的能耗,降低生產(chǎn)成本;在常溫下操作還能省去冷卻或加熱所消耗的能量。
2.2 氣體提純度高,并且可以進行靈活的調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)氫氣的時候,我們可以根據(jù)實際情況的需要,在大范圍內(nèi)的隨意調(diào)節(jié)制作氫氣的純度。
2.3 在工作時,可以對多種氣體進行分離,對各種雜物有著較強的承受能力,操作工藝簡單、無需復(fù)雜的前期處理。
2.4 裝置由計算機控制,有著較強的自動控制系統(tǒng),只需操作員稍微巡視就可以;
2.5 該技術(shù)的操作裝置有著很強的調(diào)節(jié)能力,操作彈性大,可以在不同的負(fù)荷小保證生產(chǎn)出同質(zhì)量的產(chǎn)品。
2.6 該技術(shù)的投資小,操作成本低,維護簡單,工作效率高,是氣體分離的首選。
2.7 該技術(shù)的使用裝置可靠性高,出現(xiàn)故障的情況非常少,可以對故障進行自動診斷。
2.8 這技術(shù)有利于環(huán)境保護,不會造成環(huán)境污染,符合我國的環(huán)境政策。
3.1 變壓吸附氣體分離技術(shù)在氫氣提純方面的應(yīng)用。因為我國許多的工業(yè)尾氣中存在著大量的氫氣,所以需要用PSA法對工業(yè)尾氣中的氫氣進行分離、提純。因為石油工業(yè)生產(chǎn)的需要,我國不得不大量制作氫氣,用來滿足石油產(chǎn)業(yè)。PSA法的出現(xiàn),大大減少了氫氣供求的問題,使得石化系統(tǒng)的應(yīng)用在近幾年得到較快的增長。
3.2 變壓吸附氣體分離技術(shù)在氧氣或氮氣制作方面的應(yīng)用。制作氮氣(氧氣)采用的低溫法、PSA法、膜分離技術(shù)三種方法之間的的競爭非常激烈,但是使用PSA法的企業(yè)占據(jù)著主要地位。隨著低能耗方面的要求,PSA法的應(yīng)用每年都在逐漸上升,規(guī)模不斷擴大,每年都在以30%的增長率迅速增長。
3.3 變壓吸附氣體分離技術(shù)在一氧化碳提純方面的應(yīng)用。一氧化碳是化學(xué)的基礎(chǔ)原料氣,以前的提純技術(shù)非常復(fù)雜,成本高,操作流程復(fù)雜,投資大,提純的效果不是很理想,所以開始廣泛的采用變壓吸附技術(shù)來對一氧化碳進行提純。一氧化碳的PSA工藝有兩種:(1)一氧化碳專用銅系吸附的吸附工藝;(2)采用常用的吸附劑物理吸附PSA工藝。
3.4 變壓吸附技術(shù)在二氧化碳分離、提純方面的應(yīng)用。為了提高二氧化碳純度,減少成本,增加效益,采用變壓吸附技術(shù)來對二氧化碳進行分離提純,滿足多種工業(yè)用途。
變壓吸附技術(shù)對我國的發(fā)展有著重要的作用,我們應(yīng)該加大研究的力度。我國應(yīng)該自行研究生產(chǎn)相關(guān)的技術(shù)設(shè)備,增加我國的經(jīng)濟實力。對變壓吸附氣體分離技術(shù)進行深入的研究,將其更大范圍的推廣、應(yīng)用。
[1]郜豫川.PSA技術(shù)的研究和發(fā)展[A].變壓吸附設(shè)備技術(shù)交流會,2002.
[2]葉振華.吸著分離過程基礎(chǔ)[J].1992.