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吸附分离工艺与工程 如何选择吸附分离的操作条件包括吸附与解吸附

时间:2024-04-23 作者: 小编 阅读量: 11 栏目名: 催化设备

一般来说,吸附过程需要在低温下进行,而解吸过程需要在高温下进行。因此,选择合适的操作压力对吸附分离至关重要。同时,将更加注重吸附剂表面性质的研究,包括表面官能团、表面形貌等。氨含量降至200PPm以下。这么大的表面面积使每公斤活性炭可吸附多达0.5公斤碳氢化合物。

如何选择吸附分离的操作条件包括吸附与解吸附

选择吸附分离的操作条件包括吸附与解吸附,需要从以下几个方面进行考虑:

一、吸附剂选择

吸附剂是吸附分离的关键因素,需要根据分离物料的性质和分离要求选择合适的吸附剂。常用的吸附剂有活性炭、硅胶、活性白土、分子筛等,不同的吸附剂具有不同的吸附性能和适用范围。

二、操作温度

温度对吸附分离有很大的影响,不同的吸附剂在不同的温度下具有不同的吸附效果。一般来说,吸附过程需要在低温下进行,而解吸过程需要在高温下进行。因此,选择合适的操作温度对吸附分离至关重要。

三、操作压力

操作压力对吸附分离也有很大的影响,不同的吸附剂在不同的压力下具有不同的吸附效果。一般来说,吸附过程需要在较低的压力下进行,而解吸过程需要在较高的压力下进行。因此,选择合适的操作压力对吸附分离至关重要。

四、接触时间

接触时间是吸附分离的重要因素之一,接触时间的长短直接影响着吸附剂与物料的接触时间和吸附效果。一般来说,接触时间越长,吸附效果越好,但也会增加物料的滞留时间,影响生产效率。因此,选择合适的接触时间对吸附分离至关重要。

吸附分离理论研究和实验研究在未来发展趋势

一、吸附分离理论研究的未来发展趋势

随着科学技术的不断发展,吸附分离理论研究也将不断深入。未来,吸附分离理论研究将更加注重分子间相互作用的研究,包括范德华力、静电力、氢键等。同时,将更加注重吸附剂表面性质的研究,包括表面官能团、表面形貌等。

二、吸附分离实验研究的未来发展趋势

吸附分离实验研究将更加注重实验条件的优化和控制,包括温度、压力、流速等因素对吸附效果的影响。同时,将更加注重吸附剂性能的评估和优化,包括比表面积、孔容、极性等参数。此外,实验研究还将更加注重实际应用场景的模拟和优化。

三、吸附分离理论研究和实验研究的关系

吸附分离理论研究和实验研究是相互促进、相互验证的关系。理论研究将为实验研究提供指导和预测,而实验研究则将为理论研究提供数据和验证。未来,随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展,实验研究和理论研究将更加紧密地结合在一起。

提纯氢气的方法

  1. 膜分离技术

      膜分离法以选择性透过膜为介质,在电位差,压力差,浓度差等推动力下,有选择的透过膜,从而达到分离提纯的目的。

      ①钯膜扩散法,在一定温度下、氢分子在钯膜一侧离解成氢原子,溶于钯并扩散到另一侧,然后结合成分子。经一级分离可得到99。99-99。9999%纯度的氢,

      钯合金纯化工艺,对原料气中的氧·水·重烃·硫化氢,烯烃等的含量要求很严,氧会在钯合金膜表面发生氢氧催化反应,反应产的大量热,使扩散室中钯合金膜局部过热受损,水·硫化氢·烯烃·重烃会使钯合金表面重毒,氢气进入钯膜之前,氧降至0。1PPm,水和其它杂质量降到1PPm以下,。钯膜的渗透压力,通常膜前1。4一3。45Mpa,膜后压力448一690Kpa。由于钯属于贵金属、本法只适于较小规模且对氢气纯度要求很高的场合使用。

      ②有机中空纤维膜扩散法,有聚砜、聚酰亚胺,聚碳酸酯等。

      ③中空维维膜分离回收氢装置应用的最广,从合成氨弛放气,甲醇厂放空气和石油炼制过程的各种尾气。采用有机中空纤维膜分离工艺,可以利用放空尾气的自身压力,以膜两侧的分压差为推动力。

      氨厂尾气引入膜组件之前,必须作脱氨处理。氨含量降至200PPm以下。防止膜被氨溶胀而损坏。

  2. 低温分离

      ①低温冷疑 基于氢与其它气体沸点差异大的原理,在操作温度下,使除氢以外所有高沸点组分冷凝为液体的分离方法·适合氢含量30-80%的原料气回收氢。产氢纯度90-98%。

      ②低温吸附从电解氢或纯度为99。9%的工业原料氢气,可以制取纯度为99。999-99。9999%的高纯氢和超纯氢。

      一般用两塔流,一塔吸附,另一塔再生、周期定时切换,连续工作

  3. 变压吸附

      工艺流程简单·自动化程度高,操作维修费用低,产品纯度可调性强。一次分离同时去除多种杂质组分的特优点。

      变压吸附(PSA)技术是以特定的吸附剂(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分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加、低压下吸附量减少的特性,将原料气在一定压力下通过吸附床,相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附,低沸点的氢气不易被吸附而穿过吸附床,达到氢和杂质组分的分离。氢气提纯采用四塔二均工艺。该公司蓝博净化科技,采用的 就是变压吸附制氢技术。

  4. 金属氢化物法

      生产纯度99。999%高纯氢

      利用贮氢合金对氢的选择性,生成金属氢化物,氢中的其它杂质浓缩于氢化物之外,随着废气排出。金属氢化物分离放出氢气。从而使氢气纯化。常用两个四个联合起来连续工作。

      工艺上包括吸氢和放氢,低温高压吸氢。、高温低压放氢。

  5. 催化脱氧法

      用钯或铂作催化剂,氧和氢反应生成水,用分子筛干燥脱水,特别适用于电解氢的脱氧纯化,可制得纯度为99。999%的高纯氢。

活性炭吸附法的吸附工艺

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在油库,当油罐车装载汽油的时候,原来空油罐里的油气和空气与装载的液态产品挥发的油气相混合,这种混合气体被装载入油罐的产品所代替。随着液体注满空的油罐车,液体把空气和油气从油罐顶部挤出,通过一根油气软管进入集汽管道系统。油气通过集汽管道系统流入一个汽液分离器。该汽液分离器能从油气中分离出液态汽油,还能用泵抽回油罐。之后完全不带液体的油气流入油气回收系统。
进入油气回收系统之后,油气进入两个吸附塔中的一个。每个吸附塔都装满了特殊的活性炭。空气-油气混合气体中的碳氢化合物被吸到活性炭粒子表面,并在大气条件下停留在那里。混合气体中的空气成分不受活性炭的影响,通过活性炭之后进入大气,中间不再掺杂碳氢化合物。在吸附过程中,特殊的活性炭利用表面动能的动力吸引碳氢化合物, 油气回收装置使用的特殊活性炭,它有很大的表面吸收面积。这么大的表面面积使每公斤活性炭可吸附多达0.5公斤碳氢化合物。
当空气-碳氢化合物混合气体通过巨大的吸收表面之后,碳氢化合物被吸引到活性炭表面,并停留在这里直到出现更大的反向力。这种吸引的现象叫做“吸附”。


吸收法与吸附法的异同

一下解释只是常识性的,可以帮助你了解一些概念。如果想知道具体的,还应说明:应用场合是什么,比如,脱硫化氢---吸收法与吸附法的异同

吸收:物质吸取其他实物或能量的过程。气体被液体或固体吸取,或液体被固体所吸取。在吸收过程中,一咱物质将另一种物质吸进体内与其融和或化合。例如,硫酸或石灰吸收水分,血液吸收营养,

http://baike.baidu.com/view/310477.htm?fr=ala0

吸附  吸附:当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄, 此现象称为吸附。   吸附也指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子现象。   吸附属于一种传质过程,物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力,但物质表面的分子,其中相对物质外部的作用力没有充分发挥,所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体,尤其是表面面积很大的情况下,这种吸附力能产生很大的作用,所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附,如活性炭、水膜等。   吸附物、吸附剂:在固体表面积蓄的组分称为吸附物或吸附质(adsorbate),多孔固体称为吸附剂(adsorbent)。   吸附操作:利用某些多孔固体有选择地吸附流体中的一个或几个组分,从而使混合物分离的方法称为吸附操作,它是分离和纯净气体和液体混合物的重要单元操作之一。   实际上,人们很早就发现并利用了吸附现象,如生活中用木炭脱湿和除臭等。随着新型吸附剂的开发及吸附分离工艺条件等方面的研究,吸附分离过程显示出节能、产品纯度高、可除去痕量物质、操作温度低等突出特点,使这一过程在化工、医药、食品、轻工、环保等行业得到了广泛的应用,例如:   (1)气体或液体的脱水及深度干燥,如将乙烯气体中的水分脱到痕量,再聚合。   (2)气体或溶液的脱臭、脱色及溶剂蒸气的回收,如在喷漆工业中,常有大量的有机溶剂逸出,采用活性炭处理排放的气体,既减少环境的污染,又可回收有价值的溶剂。   (3)气体中痕量物质的吸附分离,如纯氮、纯氧的制取。   (4)分离某些精馏难以分离的物系,如烷烃、烯烃、芳香烃馏分的分离。   (5)废气和废水的处理,如从高炉废气中回收一氧化碳和二氧化碳,从炼厂废水中脱除酚等有害物质。   吸附的分类   物理吸附:也称为范德华吸附,它是吸附质和吸附剂以分子间作用力为主的吸附。   化学吸附:是吸附质和吸附剂以分子间的化学键为主的吸附。   物理吸附,是指吸附剂与吸附质之间是通过分子间引力(即范德华力)而产生的吸附,在吸附过程中物质不改变原来的性质,因此吸附能小,被吸附的物质很容易再脱离,如用活性炭吸附气体,只要升高温度,就可以使被吸附的气体逐出活性炭表面。   化学吸附,是指吸附剂与吸附质之间发生化学作用,生成化学键引起的吸附,在吸附过程中不仅有引力,还运用化学键的力,因此吸附能较大,要逐出被吸附的物质需要较高的温度,而且被吸附的物质即使被逐出,也已经产生了化学变化,不再是原来的物质了,一般催化剂都是以这种吸附方式起作用。   还有一种可以进行连续操作的分子筛,物料连续进入填充床,分子筛可以只吸附固定体积的分子,再释放,而将体积过大的分子拦住,石油气和天然气的分离经常采用这种方式。   物理吸附和化学吸附并不是孤立的,往往相伴发生。在污水处理技术中,大部分的吸附往往是几种吸附综合作用的结果。由于吸附质、吸附剂及其他因素的影响,可能某种吸附是起主导作用的。   吸附作用是催化、脱色、脱臭、防毒等工业应用中必不可少的单元操作。   

http://baike.baidu.com/view/62491.html?wtp=tt

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