变压吸附制氢工艺可行性研究报告可编辑
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如何编写氢能项目可行性研究报告编写氢能项目可行性研究报告是一个艰巨的任务,它需要对氢能产业的现状、未来发展趋势以及项目的可行性进行全面深入的研究和分析。
下面是一个1500字以上的氢能项目可行性研究报告的编写框架和结尾内容的要求。
一、引言1.研究目的和背景2.研究范围和方法3.文章结构二、氢能产业的现状和趋势1.氢能概述:定义、特点和应用领域2.国际氢能产业发展现状和趋势3.国内氢能产业发展现状和趋势三、氢能项目的可行性分析1.氢能资源的可行性分析a.氢能资源概述及储备情况b.氢能资源开采技术和成本评估c.氢能资源供需平衡分析2.氢能技术的可行性分析a.关键技术概述及发展趋势b.氢能技术的成熟度和商业化程度评估c.氢能技术的经济效益和环境效益分析3.氢能市场的可行性分析a.氢能市场规模和增长趋势分析b.氢能市场竞争格局和发展机遇分析c.氢能市场需求和政策环境分析4.氢能项目的经济可行性分析b.收入预测和成本估算c.投资回收期、财务指标和敏感性分析5.氢能项目的可行性评价a.主要风险和障碍分析b.项目的优势和劣势评估c.氢能项目的可行性总结和评价四、结尾内容要求在报告的结尾部分,需要对氢能项目的可行性结果进行完整的总结和评价。
同时,还可以提出一些建议和展望。
具体要求如下:1.可行性总结:根据本次研究的结果和分析,对氢能项目的可行性进行总结,明确指出该项目的可行性程度。
2.优势和劣势评价:结合项目的优势和劣势,分析该项目相对于其他能源项目的竞争优势,同时指出可能存在的不利因素和挑战。
3.风险和障碍评估:评估该项目的主要风险和障碍,分析风险发生的概率和影响程度,提出相应的应对措施。
4.建议和展望:根据研究结果,提出对该项目的改进建议,包括技术创新、市场拓展、政策支持等方面。
并展望氢能产业的发展前景,指出可能的发展机遇和挑战。
在结尾部分,还可以对整个报告进行概括和总结,强调项目的可行性和重要性,为后续决策提供依据。
氢气可行性研究报告摘要随着能源问题的日益严重以及环境污染的加剧,氢气作为一种清洁能源逐渐备受人们关注。
本文依托已有的研究成果,通过分析氢气的生产、存储、运输和利用等方面的可行性,揭示了氢气作为替代传统石油能源的潜在优势和发展前景。
同时也对氢气技术在技术、经济和政策环境下所面临的挑战进行了探讨,并提出了相应的解决方案。
通过本文研究,可以为推动氢气可持续发展提供理论依据和实践借鉴。
关键词:氢气;可行性;能源;环境;挑战一、引言能源是现代社会发展的支撑,而石油作为主要的能源来源,一直以来都在推动着全球经济的发展。
然而,随着全球化和工业化进程的推进,能源需求不断增长,导致能源供需矛盾日益突出。
此外,石油等化石能源的使用也日益给环境带来了巨大的压力,空气污染、温室气体排放等环境问题日益突出,给人类社会和自然环境带来了严重威胁。
为了解决上述问题,寻找一种清洁能源就显得尤为重要。
氢气作为一种清洁能源,具有高效、零排放、可再生等优点,备受人们关注。
然而,氢气作为能源是否具有可行性,需要通过对氢气的生产、存储、运输和利用等方面进行研究分析,揭示其潜在优势和发展前景。
因此,本文旨在对氢气的可行性进行深入研究,探讨氢气在技术、经济、政策等方面的挑战,并提出相应的解决方案,以期为推动氢气可持续发展提供理论依据和实践借鉴。
二、氢气生产的可行性1. 氢气生产技术目前,氢气的生产技术主要包括热化学法、电化学法、生物法和太阳能电解法等。
其中,蒸汽重整法是当前最主要的工业生产方法,其原料主要来自天然气、石油和煤等化石能源。
而电解法则主要使用水作为原料,利用电能分解水分子产生氢气。
此外,生物法利用一些特殊微生物通过代谢产生氢气,而太阳能电解法则是利用太阳能实现水的分解产生氢气。
这些生产技术各有优劣,其可行性需要综合考虑技术成熟度、成本、资源丰富度等因素。
2. 氢气生产的可行性分析目前来看,氢气的生产技术已经相当成熟,并且有望随着技术的不断创新而进一步降低成本。
氢气制造项目可行性研究报告一、项目背景与目标随着全球对清洁能源的需求日益增加,氢能作为一种清洁、高效的能源,受到了广泛关注。
氢气制造是氢能产业链中的关键环节,通过本项目的建设,旨在实现氢气的大规模生产,为清洁能源的发展做出贡献。
二、项目内容与技术路线本项目拟采用水电解法制造氢气,具体技术路线如下:1.购置水电解设备:包括电解槽、电源设备、水处理设备等。
2.水处理:对原水进行预处理,确保水质满足电解要求。
3.电解水生产氢气:将电解槽中的水进行电解,将水分解为氢气和氧气。
4.分离与净化:通过分离和净化设备,将氢气和氧气分开,并去除其中的杂质。
5.储存与压缩:将净化后的氢气进行储存和压缩,以便后续运输和使用。
三、市场需求与前景分析目前,全球对氢能源的需求正在快速增长,包括交通运输、工业生产、能源储存等领域,都有了广泛的应用前景。
而氢气制造是氢能产业链的关键环节之一,随着氢能产业的快速发展,氢气制造项目具有较大的市场需求和发展前景。
根据市场研究数据显示,全球氢气市场规模预计将在未来五年内以每年10%的速度增长。
四、投资规模与资金筹集本项目的投资规模预计为1000万元,主要用于购置设备、建设厂区以及技术研发等方面。
资金筹集方面,可采取多种方式,包括自筹资金、银行贷款、招商引资等。
根据项目计划,预计自筹资金占比为40%,银行贷款占比为30%,招商引资占比为30%。
五、经济效益与风险评估经济效益方面,根据市场需求和项目投资规模计算,预计投资回收期为5年,预计年均净利润率为20%。
风险评估方面,主要包括市场风险、技术风险和政策风险。
市场风险主要是由于市场需求波动导致销售下滑带来的经济风险;技术风险主要是由于技术难题无法解决导致生产效率低下的风险;政策风险主要是由于政策环境不稳定导致的产业政策变动风险等。
针对这些风险,项目方应制定相应的风险管理计划,并定期进行风险评估和调整。
六、环境影响评价七、社会效益评估本项目的建设将为当地创造就业机会,提高就业率,推动当地经济发展。
6塔变压吸附制氢工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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天然气制氢项目可行性研究报告一、引言近年来,随着全球对清洁能源需求的逐渐增加,氢能源作为一种高效、环保、可再生的能源形式受到了广泛关注。
而天然气作为一种含氢丰富的资源,通过制氢技术可以转化为氢能源,具有巨大的潜力。
本报告主要对天然气制氢项目的可行性进行研究,分析项目的技术、经济、环境等方面的优势与挑战。
二、技术可行性天然气制氢技术主要有热解法、催化法、电解法等。
其中,热解法和催化法是常见的工业化应用技术,已经具备商业化条件。
电解法由于技术成熟度较低,但随着新材料和新工艺的不断发展,其成本和效率逐渐提高,未来有望成为主流技术。
因此,天然气制氢技术的可行性在技术上得到保障。
三、经济可行性天然气制氢项目的经济可行性主要涉及投资成本、制氢成本和市场前景。
总体来说,天然气较为廉价,给予天然气制氢项目以成本优势。
而制氢成本还取决于所使用的制氢技术和设备,相对来说热解法和催化法的制氢成本较低,电解法的制氢成本相对较高。
然而,随着电解法技术的进步和规模效应的实现,其制氢成本有望逐渐降低。
在市场前景方面,随着氢能源市场的不断发展,天然气制氢项目有望取得较好的经济效益。
四、环境可行性传统的能源消耗方式对环境的污染比较严重,而氢能源具有“零排放”的特性,对环境友好。
天然气制氢是一种清洁的能源转化方式,通过该项目可以减少温室气体的排放,改善环境质量,并有助于应对气候变化。
因此,天然气制氢项目在环境可行性方面具备优势。
五、风险和挑战尽管天然气制氢项目具有可行性,但仍然面临一些风险和挑战。
首先,制氢过程中需要高温、高压条件,存在一定安全风险,对设备要求较高。
其次,天然气价格的波动和供应不稳定可能对项目经济效益产生影响。
此外,氢能源市场目前的发展较为初级,市场需求和供给的平衡也是一个挑战。
六、建议和展望为了进一步推进天然气制氢项目的可行性,建议政府在政策上给予支持,提供资金和税收优惠等方面的政策支持。
同时,需要加强技术研发,提高天然气制氢技术的成熟度和经济效益。
psa变压吸附制氢原理变压吸附制氢技术是一种新型的制氢方式,其原理是利用吸附剂在不同压力条件下对氢气进行吸附和解吸,从而实现氢气的富集和分离。
该技术具有高效、环保、低能耗等优点,在氢能产业和氢气储存领域具有广阔的应用前景。
本文将从技术原理、吸附剂选择、操作条件和应用前景等方面对psa变压吸附制氢进行深入分析和探讨。
一、技术原理1.1压力摄制吸附技术变压吸附技术是一种基于压力摄制原理的气体分离技术,其基本原理是利用吸附剂对气体进行吸附和解吸,从而实现气体的分离和富集。
在变压吸附制氢过程中,通过改变吸附剂的压力条件,使其在不同压力下对氢气进行吸附和解吸,从而实现氢气的富集和分离。
1.2吸附剂的选择在psa变压吸附制氢过程中,吸附剂的选择是至关重要的。
通常采用的吸附剂包括活性炭、沸石、分子筛等,这些吸附剂具有高比表面积、较大的孔径和良好的吸附选择性,能够很好地实现氢气的吸附和解吸。
1.3操作条件psa变压吸附制氢的操作条件主要包括吸附塔的压力、温度和气流速度等。
通过合理调节这些操作条件,可以实现吸附剂对氢气的高效吸附和解吸,从而实现氢气的富集和分离。
1.4制氢原理在psa变压吸附制氢过程中,气体经过初级净化后,进入吸附塔进行吸附和解吸。
在吸附阶段,高压氢气在吸附剂表面被吸附,其余气体则通过吸附剂层,从而实现氢气的富集。
在解吸阶段,通过减压和加热,吸附剂释放吸附的氢气,从而实现氢气的分离。
最终得到高纯度的氢气产品,同时再生吸附剂,使其恢复到可以再次使用的状态。
二、吸附剂选择2.1活性炭活性炭是一种具有丰富孔道结构的多孔性材料,其比表面积和孔径尺寸可根据需要进行调控。
活性炭具有较好的吸附性能,对氢气具有较高的吸附选择性,适用于psa变压吸附制氢的氢气富集和分离。
2.2沸石沸石是一种具有多孔结构的硅铝酸盐矿物,其具有较高的比表面积和孔径尺寸,可用于psa变压吸附制氢的吸附剂。
沸石能够实现对氢气的高效吸附和解吸,具有良好的吸附选择性和稳定性。
变压吸附制氢尾气燃料制氢是一项重要的工业过程,可以用于许多领域,如石油精炼、化学工业和能源生产。
目前,主要的制氢方法包括蒸汽重整法、煤气化法和电解水法。
然而,这些传统的制氢方法存在一些问题,如能源消耗高、工艺复杂、环境污染等。
因此,寻找一种高效、环保的制氢方法变得尤为重要。
变压吸附制氢技术是一种新兴的制氢技术,它利用吸附剂吸附气体中的杂质,从而提高氢气的纯度。
这种技术的主要特点是使用不同压力下的吸附剂,通过调节压力来控制吸附和解吸过程,从而实现高效制氢。
与传统的制氢方法相比,变压吸附制氢技术具有以下优势:1. 能源消耗低:变压吸附制氢技术在吸附和解吸过程中不需要大量的能量输入,因此能源消耗较低。
2. 工艺简单:相比于传统的制氢方法,变压吸附制氢技术的工艺更为简单,操作更加方便。
3. 环境友好:变压吸附制氢技术不产生二氧化碳等有害气体,对环境污染较小。
尾气燃料是指在工业生产或能源转换过程中产生的废气,其中含有很高浓度的二氧化碳和其他杂质。
利用尾气燃料制氢是一种有效的资源回收利用方式,可以减少温室气体排放,达到环境保护和能源节约的目的。
变压吸附制氢技术可以应用于尾气燃料的制氢过程中。
首先,我们可以使用吸附剂吸附尾气中的二氧化碳和其他杂质,从而提高氢气的纯度。
然后,通过调节压力,使吸附剂释放吸附的杂质,得到高纯度的氢气。
这种方法不仅可以减少尾气的排放,还可以获得高质量的氢气作为能源供应。
在实际应用中,变压吸附制氢技术可以与其他处理方法相结合,如膜分离技术和催化转化技术,以进一步提高氢气的纯度和产量。
同时,变压吸附制氢技术还可以与可再生能源结合,如太阳能和风能,以实现清洁能源的生产和利用。
变压吸附制氢技术作为一种新兴的制氢方法,在尾气燃料方面具有广阔的应用前景。
它不仅可以减少能源消耗,还可以减少环境污染,同时实现资源回收利用。
随着技术的不断进步和应用的推广,相信变压吸附制氢技术将在未来的能源领域发挥重要作用。
工艺技能阐明1.1、吸附制氢设备工艺技能阐明1)工艺原理吸附是指:当两种相态不同的物质触摸时,其间密度较低物质的分子在密度较高的物质外表被富集的现象和进程。
具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔固体)被称为吸附剂,被吸附的物质(一般为密度相对较小的气体或液体)称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类,即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
变压吸附(PSA)气体别离设备中的吸附首要为物理吸附。
物理吸附是指依托吸附剂与吸附质分子间的分子力(包含范德华力和电磁力)进行的吸附。
其特色是:吸附进程中没有化学反响,吸附进程进行的极快,参加吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完结,而且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附气体别离工艺进程之所以得以完结是因为吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个根本性质:一是对不同组分的吸附才干不同,二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而添加,随吸附温度的上升而下降。
使用吸附剂的第一个性质,可完结对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯;使用吸附剂的第二个性质,可完结吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生,然后构成吸附剂的吸附与再生循环,抵达接连别离气体的意图。
吸附剂:工业PSA-H2设备所选用的吸附剂都是具有较大比外表积的固体颗粒,首要有:活性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和分子筛类吸附剂;别的还有针对某种组分挑选性吸附而研发的特别吸附资料,如CO专用吸附剂和碳分子筛等。
吸附剂最重要的物理特征包含孔容积、孔径散布、外表积和外表性质等。
不同的吸附剂因为有不同的孔隙巨细散布、不同的比外表积和不同的外表性质,因此对混合气体中的各组分具有不同的吸附才干和吸附容量。
吸附剂对各种气体的吸附功用首要是经过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来点评的。
优秀的吸附功用和较大的吸附容量是完结吸附别离的根本条件。
一起,要在工业上完结有用的别离,还必须考虑吸附剂对各组分的别离系数应尽或许大。
氢能源项目可行性研究报告xxx科技发展公司摘要报告依据国家产业发展政策和有关部门的行业发展规划以及项目承办单位的实际情况,按照项目的建设要求,对项目的实施在技术、经济、社会和环境保护、安全生产等领域的科学性、合理性和可行性进行研究论证;本报告通过对项目进行技术化和经济化比较和分析,阐述投资项目的市场必要性、技术可行性与经济合理性。
该氢能源项目计划总投资10049.23万元,其中:固定资产投资7409.90万元,占项目总投资的73.74%;流动资金2639.33万元,占项目总投资的26.26%。
达产年营业收入24879.00万元,总成本费用18979.34万元,税金及附加199.19万元,利润总额5899.66万元,利税总额6912.60万元,税后净利润4424.74万元,达产年纳税总额2487.85万元;达产年投资利润率58.71%,投资利税率68.79%,投资回报率44.03%,全部投资回收期3.77年,提供就业职位447个。
氢能源是氢燃料电池汽车的核心动力来源,其生产方案较多,主要有:1)化石燃料制氢:天然气制氢、煤炭制氢等;2)富氢气体制氢:合成氨生产尾气制氢、炼油厂回收富氢气体制氢、氯碱厂回收副产氢制氢、焦炉煤气回收氢等;3)甲醇制氢:甲醇分解制氢、甲醇水蒸气重整制氢、甲醇部分氧化制氢、甲醇转化制氢;4)水解制氢:电解水、碱性电解、聚合电解质薄膜电解、高温电解、光电解、生物光解、热化学水解;5)生物制氢:生物质通过气化和微生物催化脱氢制氢。
总论、项目建设背景、产业分析、项目建设内容分析、项目建设地方案、工程设计可行性分析、工艺方案说明、环境影响说明、安全保护、项目风险评估、节能评估、项目实施安排方案、项目投资情况、经济评价、总结及建议等。
氢能源项目可行性研究报告可编辑目录第一章总论第二章项目承办单位基本情况第三章项目建设背景第四章项目建设地方案第五章工程设计可行性分析第六章工艺方案说明第七章环境影响说明第八章项目风险评估第九章节能评估第十章实施进度及招标方案第十一章人力资源第十二章项目投资情况第十三章经济评价第十四章总结及建议第一章总论一、项目名称及承办单位(一)项目名称氢能源项目氢能源是氢燃料电池汽车的核心动力来源,其生产方案较多,主要有:1)化石燃料制氢:天然气制氢、煤炭制氢等;2)富氢气体制氢:合成氨生产尾气制氢、炼油厂回收富氢气体制氢、氯碱厂回收副产氢制氢、焦炉煤气回收氢等;3)甲醇制氢:甲醇分解制氢、甲醇水蒸气重整制氢、甲醇部分氧化制氢、甲醇转化制氢;4)水解制氢:电解水、碱性电解、聚合电解质薄膜电解、高温电解、光电解、生物光解、热化学水解;5)生物制氢:生物质通过气化和微生物催化脱氢制氢。
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工艺技术说明
1、吸附制氢装置工艺技术说明
1) 工艺原理
吸附是指:当两种相态不同的物质接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高
的物质表面被富集的现象和过程。具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔
固体)被称为吸附剂,被吸附的物质(一般为密度相对较小的气体或液体)称为吸附
质。吸附按其性质的不同可分为四大类,即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物
理吸附。变压吸附(PSA)气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力(包括范德华力和电磁力)进
行的吸附。其特点是:吸附过程中没有化学反应,吸附过程进行的极快,参与吸附的
各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成,并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具
有的两个基本性质:一是对不同组分的吸附能力不同,二是吸附质在吸附剂上的吸附
容量随吸附质的分压上升而增加,随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的第一个性
质,可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯;利用吸附剂的
第二个性质,可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生,从而构
成吸附剂的吸附与再生循环,达到连续分离气体的目的。
吸附剂:
工业PSA-H2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒,主要有:活
性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和分子筛类吸附剂;另外还有针对某种组分选择性吸
附而研制的特殊吸附材料,如CO专用吸附剂和碳分子筛等。吸附剂最重要的物理特
征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大
小分布、不同的比表面积和不同的表面性质,因而对混合气体中的各组分具有不同的
吸附能力和吸附容量。
吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透
曲线来评价的。优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件。
同时,要在工业上实现有效的分离,还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽
可能大。所谓分离系数是指:在达到吸附平衡时,(弱吸附组分在吸附床死空间中残余
量/弱吸附组分在吸附床中的总量)与(强吸附组分在吸附床死空间中残余量/强吸附组
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分在吸附床中的总量)之比。分离系数越大,分离越容易。一般而言,变压吸附气体
分离装置中的吸附剂分离系数不宜小于3。
另外,在工业变压吸附过程中还应考虑吸附与解吸间的矛盾。一般而言,吸附越
容易则解吸越困难。如对于C5、C6等强吸附质,就应选择吸附能力相对较弱的吸附剂
如硅胶等,以使吸附容量适当而解吸较容易;而对于N2、O2、CO等弱吸附质,就应
选择吸附能力相对较强的吸附剂如分子筛等,以使吸附容量更大、分离系数更高。
此外,在吸附过程中,由于吸附床内压力是周期性变化的,吸附剂要经受气流的
频繁冲刷,因而吸附剂还应有足够的强度和抗磨性。
在变压吸附气体分离装置常用的几种吸附剂中,活性氧化铝类属于对水有强亲和
力的固体,一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备,主要用于气体的
干燥。
硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅,它是胶态二氧化硅球形粒子的刚
性连续网络,一般是由硅酸钠溶液和无机酸混合来制备的,硅胶不仅对水有极强的亲
和力,而且对烃类和CO2等组分也有较强的吸附能力。
活性炭类吸附剂的特点是:其表面所具有的氧化物基团和无机物杂质使表面性质
表现为弱极性或无极性,加上活性炭所具有的特别大的内表面积,使得活性炭成为一
种能大量吸附多种弱极性和非极性有机分子的广谱耐水型吸附剂。
沸石分子筛类吸附剂是一种含碱土元素的结晶态偏硅铝酸盐,属于强极性吸附剂,
有着非常一致的孔径结构和极强的吸附选择性,对CO、CH4、N2、Ar、O2等均具有
较高的吸附能力。
碳分子筛是一种以碳为原料,经特殊的碳沉积工艺加工而成的专门用于提纯空气
中的氮气的专用吸附剂,使其孔径分布非常集中,只比氧分子直径略大,因此非常有
利于对空气中氮氧的分离。
对于组成复杂的气源,在实际应用中常常需要多种吸附剂,按吸附性能依次分层
装填组成复合吸附床,才能达到分离所需产品组分的目的。
吸附平衡:
吸附平衡是指在一定的温度和压力下,吸附剂与吸附质充分接触,最后吸附质在
两相中的分布达到平衡的过程,吸附分离过程实际上都是一个平衡吸附过程。在实际
的吸附过程中,吸附质分子会不断地碰撞吸附剂表面并被吸附剂表面的分子引力束缚
在吸附相中;同时吸附相中的吸附质分子又会不断地从吸附剂分子或其它吸附质分子
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得到能量,从而克服分子引力离开吸附相;当一定时间内进入吸附相的分子数和离开
吸附相的分子数相等时,吸附过程就达到了平衡。在一定的温度和压力下,对于相同
的吸附剂和吸附质,该动态平衡吸附量是一个定值。
在压力高时,由于单位时间内撞击到吸附剂表面的气体分子数多,因而压力越高
动态平衡吸附容量也就越大;在温度高时,由于气体分子的动能大,能被吸附剂表面
分子引力束缚的分子就少,因而温度越高平衡吸附容量也就越小。
我们用不同温度下的吸附等温线来描述这一关系,吸附等温线就是在一定的温度
下,测定出各气体组份在吸附剂上的平衡吸附量,将不同压力下得到的平衡吸附量用
曲线连接而成的曲线。
不同温度下的吸附等温线示意图:
从上图的B→C和A→D可以看出:在压力一定时,随着温度的升高吸附容量逐
渐减小。实际上,变温吸附过程正是利用上图中吸附剂在A-D段的特性来实现吸附与
解吸的。吸附剂在常温 (即A点)下大量吸附原料气中的某些杂质组分,然后升高温度
(到D点)使杂质得以解吸。
从上图的B→A可以看出:在温度一定时,随着杂质分压的升高吸附容量逐渐增
大;
变压吸附过程正是利用吸附剂在A-B段的特性来实现吸附与解吸的。吸附剂在常
温高压(即A点)下大量吸附原料气中除的某些杂质组分,然后降低杂质的分压(到B点)
使杂质得以解吸。
吸附剂的这一特性也可以用Langmuir吸附等温方程来描述:
C
B
D
T2
T1
⊿Qtp
变压吸附
变
温
吸
附
温度 T2>T1
⊿Qp
P1
P2
吸
附
量
⊿Qt
组分分压
A
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PXiKPXiKAi211
(Ai:吸附质i的平衡吸附量,K1、K2: 吸附常数 ,P:
吸附压力,Xi:吸附质i的摩尔组成)。
在通常的工业变压吸附过程中,由于吸附--解吸循环的周期短(一般只有数分钟),
吸附热来不及散失,恰好可供解吸之用,所以吸附热和解吸热引起的吸附床温度变化
一般不大,吸附过程可近似看做等温过程,其特性基本符合Langmuir吸附等温方程。
在实际应用中一般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择PSA、TSA或
PSA+TSA工艺。
变温吸附(TSA)法的循环周期长、投资较大,但再生彻底,通常用于微量杂质或
难解吸杂质的脱除;
变压吸附(PSA)的循环周期短,吸附剂利用率高,吸附剂用量相对较少,不需要
外加换热设备,被广泛用于大气量多组分气体的分离与纯化。
在变压吸附(PSA)工艺中,通常吸附剂床层压力即使降至常压,被吸附的组分
也不能完全解吸,因此根据降压解吸方式的不同又可分为两种工艺:
一种是用产品气或其他不易吸附的组分对床层进行“冲洗”,使被吸附组分的分压
大大降低,将较难解吸的杂质冲洗出来,其优点是在常压下即可完成,不再增加任何
设备,但缺点是会损失产品气体,降低产品气的收率。
另一种是利用抽真空的办法降低被吸附组分的分压,使吸附的组分在负压下解吸
出来,这就是通常所说的真空变压吸附(Vacuum Pressure Swing Absorption,缩写为
VPSA)。VPSA工艺的优点是再生效果好,产品收率高,但缺点是需要增加真空泵。
在实际应用过程中,究竟采用以上何种工艺,主要视原料气的组成性质、原料
气压力、流量、产品的要求以及工厂的资金和场地等情况而决定。
由于焦炉煤气提纯氢气的特点是:原料压力低,原料组分复杂并含有焦油、萘等
难以解吸的重组分,产品纯度要求高。因而装置需采用“加压+TSA预处理+PSA氢
提纯+脱氧+TSA干燥”流程。
2) 装置流程框图
焦炉煤气
预处理 净化工序 PSA工序
1.6MPa产品氢
0.02MPa解吸气
压缩