1 PSA 岗位技术问答 第一部分 PSA 工 艺 原 理 1
简述PSA 变压吸附的工作原理
答:提纯氢气的原料气中主要组份是H2,其它杂质组份是CO、CO2和 H2O 等,本装置采用变压吸附技术(Pressure Swing Adsorption,简称 PSA)从原料气中分离除去杂质组份获得提纯的氢气产品
变压吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组份、不易吸附低沸点组份和高压下吸附量增加(吸附组份)、低压下吸附量减小(解析组份)的特性
将原料气在一定压力下通过吸附剂床层,相对于氢的高沸点杂质组份被选择性吸附,低沸点组份的氢不易吸附而通过吸附剂床层(作为产品输出),达到氢和杂质组份的分离
然后在减压下解析被吸附的杂质组份使吸附剂获得再生,以利于下一次再次进行吸附分离杂质
这种压力下吸附杂质提纯氢气、减压下解析杂质使吸附剂再生的循环便是变压吸附过程
多床变压吸附的作用在于:保证在任何时刻都有相同数量的吸附床处于吸附状态,使产品能连续稳定地输出;保证适当的均压次数,使产品有较高的提取率
在变压吸附过程中,吸附床内吸附剂解析是依靠降低杂质分压实现的,本装置采用的方法是:常压解析
降低吸附床压力(顺放泄压);冲 洗 解析;逆 放解析
下面介 绍 变压吸附整 个 工作过程: 1
吸附:首 先 ,在最 高工作压力下,原料气自 下而上 ,吸附掉 各 种杂质,未 被吸附的氢气从床顶 部作为产品输出
随 着 时间 的延 续,吸附床下部的吸附剂首 先 吸收 杂质达到饱 和,吸附前 沿 (新 鲜 吸附剂与 饱 和吸附剂分界 线 )由 起 始 点 A,逐 渐 抬 升 到 B点位置后,停 止 进料
这一段 持 续时间 即 吸附时间
此 时B 与 出口D 保留一段 新 鲜 的吸附剂
均压降:随 着 关 闭 进料