变压吸附空气分离技术的开发与运用研究

变压吸附空气分离技术的开发与运用研究

陈濛

中国石油哈尔滨石化分公司，黑龙江 哈尔滨 150000

摘要：在工业生产领域，压缩空气的吸收方法广泛应用。这项技术的应用使空气中氧气和氮气等气体有效分离，为工业生产提供了所需的原料。随着可变压力吸附装置数量的增加，它们也被广泛应用于气体分离。目前，交变压力下的吸附空气分离技术已成为气体分离的主要技术，在化学分离中占有重要地位。因此，必须研究这项技术的发展和应用，以便更有效地促进工业技术的发展。

关键词：变压吸附空气分离技术；开发；运用

近年来，人们逐渐认识到气体分离的重要性，分离技术得到了长足的发展。变压吸附气体分离技术和膜分离技术是典型的代表。传统空分技术的工艺流程本身非常复杂，投资大，调试要求高，占地面积大。对于中小型设备，传统技术已不能应用。空分技术具有更多的优点，可以满足中小型设备的需要。空分技术是一种新型的气体分离技术，与传统的分离技术相比具有明显的优势。在今后的发展过程中，有必要加强对该技术的研究，以提高技术水平。

一、变压吸附空气分离技术原理

所谓的吸附特别意味着，在创建一个由两个相组成的系统后，两个相以外的组件与相不同。现在，在两个阶段的交界处发生了叫做吸附的浓缩。分析是被吸收的原子或分子返回气体阶段或液体状态的过程。在可变压力下分离吸附空气的方法实际上是通过增加吸附容量来实现分离的目标，在减压时分析吸附分量。可变压力下的吸附是在特殊基础上进行的，必须严格按照规定的程序进行。通常情况下，整个分离过程必须包括吸附、剥离、再生和增加压力。吸附是一种由吸附剂吸收的强吸附成分，而吸附组的弱吸附组则被设计成从吸附层的输出阶段排出。解构的主要目标是实现解析器的再生，压力的增加通常是通过在解吸器再生完成后通过较弱的吸附层来增加吸附层，主要是为了确保下一次吸附的适当准备。

二、变压吸附空气分离技术的开发

1、空气分离工艺。从空气分离技术中可以看出，当使用压缩空气吸收技术时，空气必须通过压缩机的过滤器通过空气。压缩后，净化空气进入冷却剂，从空气中去除水分。为了确保吸附者的效率和耐久性，空气通常会被净化。虽然总共使用了两个吸收器，但压缩和净化空气首先进入吸附器，然后从设备的底部向上移动。空气中的水分隆隆作响，其他不必要的气体被吸收，进入吸附器顶部的气体是需要处理的气体。使用两个吸附器可以使空气中氮和氧的旋转。一个开关可以让其中一个在压力下保持吸附性，另一个可以让另一个减压。在另一个循环中生产，我们可以完成空气分离，产生的气体通过逆阀进入油箱，然后通过减压阀进入油箱，最终进入流量计和水库。另一部分气体将被反向吹气阀清除，气体将通过消音器排出。

2、空气分离装置的结构及作用。从结构上讲，吸附-气体分离装置由气体源的器官分离、生产器官、除气器官、控制器官和相关器官组成。其中包括冷却剂、过滤器和压缩机，它们提供低温、清洁和稳定气体。分离器官由分子格栅、吸附剂和干燥材料组成，允许空气中气体的分离。产品结构由单侧阀、减压阀和水瓶组成，必须根据客户的要求确定，可以为客户提供所需的气体。除产品外，除排气系统外，除排气装置外，除气阀外，还可清除有关设备。由控制程序和电磁阀组成的控制机构可以控制这些器官的功能和关闭，以确保设备正常工作。接触机构是机构之间的结构，可以作为机构之间的联系方式。

三、变压吸附空气分离技术的运用

目前，在可变压力下，空气吸附技术被广泛应用，在实践中，空气吸附技术正在深化和扩大。

1、空气分离氮气、在氮分离过程中，这项技术的应用非常重要，化学技术研究所开发了一种新型号的氮气，空气压力为0.8 mpa，相对湿度为80%，纯度为95 - 99%。在产生氮的过程中，空气必须压缩到0.6 mpa，然后冷却，然后进入吸收塔进行吸收和分离，吸附柱就可以有效地吸收空气中的杂质，从而有效地再生碳分子格栅，在这两个吸收柱的循环中产生氮。氮处理过程需要高度纯度，因此需要选择一种特殊的清洁设备。在实践中，必须使用碳负荷催化剂，在碳和氧化学反应后产生二氧化碳，通过特殊的过滤可以提高氮的纯度。

2、压缩空气脱湿处理。在这方面，工程师必须首先根据变压力吸附原则干燥压缩空气。干燥后需要进入WZG微热再生设备来加热。WZG微热再生装置本身既具有热再生的优势，也具有缺乏热再生的优势。这个装置先加热，然后吹灭。因此，可以有效地降低空气再生成本，使干燥后的露珠温度降至零下40度。在使用分子西斯作为吸附剂后，空气露珠的温度可能会低于零下52度。这就是分子西斯的好处。在未来的工作中，这项工作必须成为人们关注的焦点。

四、空气分离技术的发展趋势

1、冷水机组的科学设置。目前，国内企业可以按照对氮的需求进行科学安装，使用冷设备。例如，对氮气需求小的企业可以适当地减少冷凝器的数量和大小，从而最大限度地压缩企业冷凝器的使用、维护和等。然而，应该指出的是，由于需要确保炼油厂的安全和稳定，以及对合理间隔内气体再生的严格控制，冷却器数量的下降。同时，必须提高冷却器设备的安全和可靠性，确保使用氮气，尽一切努力降低净化器的水和空气温度。

2、内压缩技术的有效应用。到目前为止，许多研究表明，进入上层气柱的相应气量可以有效地提供氩提取系数，内部压缩技术可以成功地将某些空气送入上层气柱。特别是扩大空气室隔离柱上部,因此获得足够的氩气,可以实现一系列综合输注泵输注后热处理液氧，随后上网压力以及提高系数提取氩,如果将他们重新加工冰冷的牢房里,目前，国内企业的贵金属已经在空气分离设备中应用了内部压缩技术。

3、负荷自动变化技术。在工业中，转换器的工作环节通常是连续的，所以对氧气的需求也在不断变化，这使得氧气的消耗无法避免。根据相关数据，中国钢铁行业的氧气损失可能高达4 - 15%。然而技术自动负载变化不仅提供一定程度的纯度,氧气含量相对短的调整和变化。基本上，通过减少压缩机的实际排气量，即压缩机的排气量，可以同时降低压缩机的功率，从而满足新时代企业减少能源消耗的需要。由于空气分离设备消耗大量电力，引入压力自动变化技术可能会提高企业的经济效率，而能源节约可能会提高。

4、系统技术的不断优化。对于企业来说，增加产品产量，提高设备生产效率，有效降低空气分离设备的能源消耗，循环水和蒸汽的消耗，科学减少生产氧气所需的能源消耗是其追求的主要目标，以及实现思想效应的努力。因此，未来的空气分离技术应反映在以下领域:提高压缩机的效率，改善冰箱的物流周期，引入新的热交换设备，使用新的分子西斯等。因此，系统技术的持续优化是不可避免的空气分离技术发展趋势，也是提高工业效率的主要措施之一，也是可持续能源节约的重要途径。

5、DCS控制技术。DCS管理技术是一种计算机空气分离设备控制技术，它根据用户实际的清洁和性能需求提供空气分离。目前，这种技术被广泛应用于空气分离装置的动态和稳定模式。在开发和实施了空气分离管理技术之后，可以迅速推广，因为它与开放、可靠性、协调和灵活性等诸多好处以及功能有关，特别是提供技术维护。

随着相关技术的发展，压力和产生氧气和氮气的大气分离法被广泛应用。因此，在交变压力下更密集地开发和应用空气吸附技术，从而提供适当的氧和氮浓度，使更好地适应市场变化。因此，有与会者认为，本文件中关于在压力吸附条件下开发和应用大气分离技术的研究可能是开展相关工作的指导方针。在可变压力下的吸附分离技术是一种专门的技术，近年来一直在研究和深化。在实际工作中加强这项技术已成为一个时代发展的必然选择。

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