變壓吸附分離與凈化的技術(shù)(PSA)是近幾十年來在工業(yè)上新崛起的氣體分離技術(shù) ,具有能耗低、 投資少、 流程簡單、 自動(dòng)化程度高、 產(chǎn)品純度高、 無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn) ,是各種氣體分離與回收的較理想的方法 ,極富有市場競爭力 ,在不久的將來將會(huì)在工業(yè)上迅速推廣。
1 工藝原理
PSA 技術(shù)是利用氣體組分在固體吸附材料上吸附特性的差異 ,通過周期性的壓力變化過程實(shí)現(xiàn)氣體的分離與凈化。PSA 技術(shù)是一種物理吸附法。本論文中所介紹的工藝采用沸石分子篩作為吸附劑(吸附容量大、 吸附選擇性強(qiáng)) ,在常溫及一定壓力條件下 ,可把有機(jī)廢氣中吸附在沸石分子篩上 ,沒有被吸附的氣體進(jìn)入下一個(gè)工段。吸附有機(jī)廢氣以后的吸附劑通過降壓抽真空把有機(jī)物解吸 ,使吸附劑再生。再生后的吸附劑重新去吸附廢氣中的有機(jī)物 ,以此循環(huán)往復(fù)。生產(chǎn)過程中采用 4 個(gè)相同的吸附塔在一臺(tái)計(jì)算機(jī)的控制下 ,通過調(diào)節(jié)閥變向不斷改變氣流的流向改變各塔的工作階段 ,來實(shí)現(xiàn)各塔的吸附與再生交替進(jìn)行。PSA 裝置采用四塔二均式工藝 ,該工藝的每個(gè)吸附塔必須經(jīng)過吸附、 一均降、 順向放壓、 二均降、 逆向放壓、 沖洗、 二均升、 一均升和終充九個(gè)步驟;四個(gè)塔步驟相互錯(cuò)開 ,組成一個(gè)吸附- 解吸循環(huán)。
2 工藝流程
PSA 工藝流程如圖 2 所示。
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3 工藝技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)
1. 低能耗:本工藝所采用的壓力在 0. 1～2. 5MPa。
2. 純度高:回收有機(jī)產(chǎn)品純度可到達(dá) 97 %～99 %。
3. 工藝流程簡單:可實(shí)現(xiàn)多種氣體的分離 ,此工藝對雜質(zhì)有較強(qiáng)的承受能力 ,無須復(fù)雜的預(yù)處理工序。
4. 自動(dòng)化程度高:裝置的運(yùn)行有計(jì)算機(jī)控制 ,操作方便 ,啟動(dòng)后短時(shí)間內(nèi)便可得到合格的產(chǎn)品。
5. 適應(yīng)性強(qiáng):變壓吸附裝置稍加調(diào)節(jié)就可以變換生產(chǎn)能力 ,改變原料中的雜質(zhì)含量和進(jìn)口壓力等工藝條件。
6. 吸附劑使用周期長:一般使用10 a 以上 ,且稍加新的吸附劑就可以延長使用 ,檢修時(shí)間少 ,開工率高。
7. 設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng):可在室外常溫下運(yùn)行 ,不需絕熱保溫或加熱及冷卻。
8. 工藝周期短:操作周期小于 10 min。
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