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气体分离和纯化技术之---变压吸附(二)

发布:hyzbkj 日期:2017-08-28 浏览次数:11次

  6.温度、压力对吸附过程的影响分别是什么?

  在同一温度下,吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附质的分压上升而增加;在同一吸附质分压下,吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附温度上升而减少;因此降低吸附温度和升高吸附压力有利于气体组分的吸附。反之,提高温度和降低压力则气体的吸附量减少而解吸。

  7.什么叫变温吸附?什么叫变压吸附?

  变温吸附法

  在较低温度(常温或更低)下进行吸附,而升高温度将吸附的组分解吸出来。变温吸附是在两条不同温度的等温吸附线之间上下移动进行着吸附和解吸。由于常用吸附剂的热传导率比较低,加温和冷却的时间就比较长(往往需要几个小时),所以吸附床比较大,而且还要配备相应的加热和冷却设施,能耗、投资都很高。

  此外,温度大幅度周期性变化也会影响吸附剂的寿命。但变温吸附法可适用于许多场合,产品损失少,回收率高,所以目前仍为一种应用较广的方法。

  变压吸附法

  在加压下进行吸附,减压下进行解吸。由于循环周期短,吸附热来不及散失,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,波动范围仅在几度,可近似看作等温过程。变压吸附工作状态仅仅是在一条等吸附线上变化。

  常用减压吸附方法有以下几种,其目的都是为了降低吸附剂上被吸附组分的分压,使吸附剂得到再生。

  8.吸附剂的再生方法有几种?

  为了能使吸附分离法经济有效的实现,除了吸附剂要有良好的吸附性能以外,吸附剂的再生方法具有关键意义。吸附剂再生深度决定产品的纯度,也影响吸附剂的吸附能力;吸附剂的再生时间决定了吸附循环周期的长短,从而也决定了吸附剂用量的多少。因此选择合适的再生方法,对吸附分离法的工业化起着重要的作用。

  由描述吸附平衡的等温吸附线知道,在同一温度下,吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附质的分压上升而增加;在同一吸附质分压下,吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附温度上升而减少;也就是说加压降温有利于吸附质的吸附,降压加温有利于吸附质的解吸或吸附剂的再生。

  于是按吸附剂的再生方法将吸附分离循环过程分成两类:变温吸附法和变压吸附法。

  a. 降压:

  吸附床在较高压力下吸附,然后降到较低压力,通常接近大气压,这时一部分吸附组分解吸出来。这个方法操作简单,单吸附组分的解吸不充分,吸附剂再生程度不高。

  b. 抽真空:

  吸附床降到大气压以后,为了进一步减少吸附组分的分压,可用抽真空的方法来降低吸附床压力,以得到更好的再生效果,但此法增加了动力消耗。

  c. 冲洗:

  利用弱吸附组分或者其它适当的气体通过需再生的吸附床,被吸附组分的分压随冲洗气通过而下降。吸附剂的再生程度取决于冲洗气的用量和纯度。

  d. 置换:

  用一种吸附能力较强的气体把原先被吸附的组分从吸附剂上置换出来。这种方法常用于产品组分吸附能力较强而杂质组分较弱即从吸附相获得产品的场合。

  在变压吸附过程中,采用哪种再生方法是根据被分离的气体混合各组分性质、产品要求、吸附剂的特性以及操作条件来选择,通常是由几种再生方法配合实施的。

  应当注意的是,无论采用何种方法再生,再生结束时,吸附床内吸附质的残余量不会等于零,也就是说,床内吸附剂不可能彻底再生。这部分残余量也不是均匀分布在吸附床内各个部位。