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活性炭压力回转吸附法分离气体

作者:kehu 来源: 日期:2020/7/17 8:11:29 人气: 标签:
压力回转吸附法分离气体是通过在比较短的周期时间内,将压力下吸附与减压下吸附再生操作反复进行来实现吸附成分与易吸附成分的分离操作。 (1)氮气的压力回转吸附 氮气的压 力回转吸附是从原料空气中吸附除去氧气、二氧化碳及水分而获得氮气产品的分离过程,常使用分子筛活性炭。该法是利用不同气体向分子筛活性炭的吸附速度差异进行分离的。在相同的压力下,氮气、氩气、氧气的平衡吸附量差别并不大,但与分子筛活性炭的吸附速度相差40倍左右。因此,通过采用适当的吸附时间的方法,便能进行高度分离。现在,在压力回转吸附装置中,吸附时间为1~2min的场合,使用吸附速度大的和短周期型分子活性炭有利,在重视得率的场合,使用吸附小的长周期型分子筛活性炭有利。此外, 吸附速度及平衡吸附量都受温度的影响较大,可以分别在寒冷地区使用前一种分子筛活性炭,在温暖的地方使用后一种分子筛。 随着分子筛活性炭性能的提高,使用得比较普遍的是简单装置的第一种方式,压力回转吸附中,最简单的是两塔切换装置,均压工序也是上下同时进行均压。再生产是在均压后的减压进行,此时把一部分产品氮气作为载气的形式逆流具有一定的效果,逆流量有最佳价值,10%左右经济性好,再生后,接在均压后面的是用供给的原料气体升压。在制造高纯度氮气时,用产品氮气将均压时在塔内出口一侧生产的不纯气体回流压入入口侧,是一种升压的有效方法。作为-种廉价而又容易操作、方便的氮气发生装置,它的用途已经确立,并逐渐普及。 (2)二氧化碳气体分离 二氧化碳排放量大,是造成地球变暖的一种气体。通常使用的除去、回收二氧化碳气体的方法是氨气吸收等方法。正在研究操作简单的压力回转吸附法在回收各种排气中二氧化碳气体方面的应用。 作为所使用的吸附剂,正在研究的活性炭、分子筛活性炭、分子沸石和硅胶等。现在已经在压力回转吸附装置中实际使用的是活性炭或沸石,两者都是通过平衡吸附分离机能分离二氧化碳。活性炭与分子筛沸石比较,从平衡吸附特性来看,下列三种场合使用活性炭更加有利:二氧化碳气体浓度大;温度低;水分含量大。从吸附方面的特征来看,活性炭压力回转吸附法的吸附压力越大、效果越好;而加压对分子沸石的效果却不大,在常压下吸附就足够了。分子筛与活性炭相比,平衡吸附量较小,但具有与活性炭同样的其他性质。 火力发电站的锅炉排气等大量产生的化石燃料的燃烧排气,二氧化碳气体的浓度稍低,为15%左右,用活性炭、沸石的压力回转吸附法分离二氧化碳还处于研究性阶段。回收二氧化碳的利用方法,或者用于生物工程进行固定、储存、在深海中等方面的研究工作,正在进行之中。二氧化碳的这些利用技术确立以后,二氧化碳压力回转吸附法在治理环境的二氧化碳问题上,将大显身手
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