变压吸附分离与净化的技术(PSA)是近几十年来在工业上新崛起的气体分离技术,具有能耗低、投资少、流程简单、自动化程度高、产品纯度高、无环境污染等优点,是各种气体分离与回收的较理想的方法,极富有市场竞争力,在不久的将来将会在工业上迅速推广。
1、工艺原理
PSA技术是利用气体组分在固体吸附材料上吸附特性的差异,通过周期性的压力变化过程实现气体的分离与净化。PSA技术是一种物理吸附法。本论文中所介绍的工艺采用沸石分子筛作为吸附剂(吸附容量大、吸附选择性强),在常温及一定压力条件下,可把有机废气中吸附在沸石分子筛上,没有被吸附的气体进入下一个工段。吸附有机废气以后的吸附剂通过降压抽真空把有机物解吸,使吸附剂再生。再生后的吸附剂重新去吸附废气中的有机物,以此循环往复。生产过程中采用4个相同的吸附塔在一台计算机的控制下,通过调节阀变向不断改变气流的流向改变各塔的工作阶段,来实现各塔的吸附与再生交替进行。PSA装置采用四塔二均式工艺,该工艺的每个吸附塔必须经过吸附、一均降、顺向放压、二均降、逆向放压、冲洗、二均升、一均升和终充九个步骤;四个塔步骤相互错开,组成一个吸附-解吸循环。
2、工艺流程
PSA工艺流程如图所示
3、工艺技术指标及特点
1. 低能耗:本工艺所采用的压力在 0. 1～2. 5MPa。
2. 纯度高:回收有机产品纯度可到达 97 %～99 %。
3. 工艺流程简单:可实现多种气体的分离 ,此工艺对杂质有较强的承受能力 ,无须复杂的预处理工序。
4. 自动化程度高:装置的运行有计算机控制 ,操作方便 ,启动后短时间内便可得到合格的产品。
5. 适应性强:变压吸附装置稍加调节就可以变换生产能力 ,改变原料中的杂质含量和进口压力等工艺条件。
6. 吸附剂使用周期长:一般使用10 a 以上 ,且稍加新的吸附剂就可以延长使用 ,检修时间少 ,开工率高。
7. 设备适应性强:可在室外常温下运行 ,不需绝热保温或加热及冷却。
8. 工艺周期短:操作周期小于 10 min。
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