我国变压吸附制氧技术的发展及存在的问题(2014洛阳会议).ppt

* * * * * 各位老师，上午好！非常感谢大家参加我的博士论文答辩！ 我的博士论文题目是“两级变压吸附制高浓度氧实验研究及数值模拟” 我国变压吸附制氧技术的发展及存在的问题 刘应书 北京科技大学气体分离工程研究所 2014.4 洛阳 一、引言 吸附剂的应用、微型化、大型化、存在的问题 二、吸附剂的应用 1、吸附剂的性能 二、吸附剂的应用 2、吸附剂选择 1)吸附等温线（真空） 定义：对于A、B双组份混合物，吸附相中两种物质的摩尔分数之比与流体相中两种物质的摩尔分数之比的比值。 其中： 二、吸附剂的应用 2、吸附剂选择 2)分离系数计算 大部分气体在吸附剂上的等温线都属于第一类等温线，可以用Langmuir方程对其进行描述。 二、吸附剂的应用 2、吸附剂选择 2）分离系数计算 选择吸附方程 Langmuir吸附等温方程的拟合 取倒数 线性化的吸附等温线 AC1对CH4吸附等温线 以1/P为横坐标，1/q为纵坐标作图 得线性化的吸附等温线 1/qm为截距，1/bqm为斜率 线性化 二、吸附剂的应用 2、吸附剂选择 2）分离系数计算 在变压吸附过程中两组分气体吸附量随压力的变化也是PSA分离的一项重要因素，因此引入了吸附剂选择参数（S） 其中△qA和△qB分别表示吸附压力和解吸压力范围内，A和B组分吸附量的差值。 采用Langmuir方程进行计算则 S= △qAqmAbA/(△qB qmBbB) S= △qAαAB/△qB 二、吸附剂的应用 2、吸附剂选择 3）选择性参数计算 二、吸附剂的应用 3、吸附剂应用设计 1）吸附等温线（高压） 吸附剂工业设计 二、吸附剂的应用 3、吸附剂应用设计 2）穿透曲线 C 0 C 0 C 0 C 0 C 0 C 0 C 0 C B C E C 0 穿透点 时 间 穿透曲线 排出气浓度 吸附区 未吸附区 饱和区 吸附负荷曲线与穿透曲线成镜面相似，即从穿透曲线的形状可以推知吸附负荷曲线。对吸附速度高而吸附传质区短的吸附过程，其吸附荷曲线与穿透曲线均陡些。 吸附负荷曲线 二、吸附剂的应用 3、吸附剂应用设计 3）吸附负荷曲线 横坐标：床层距进口 操作时间 端的距离 纵坐标：床层吸附剂 流出物中吸附 的负荷 质的浓度 吸附操作分析 分析吸附剂 分析流出物 吸附负荷线 透过曲线 吸附负荷曲线 二、吸附剂的应用 3、吸附剂应用设计 3）吸附负荷曲线 二、吸附剂的应用 3、吸附剂应用设计 4）床层吸附量分析 床层未利用程度（对称系数） 床层吸附量利用程度 二、吸附剂的应用 4、建龙制氧吸附剂 1）微型制氧吸附剂 表1三种吸附剂吸附性能比较 二、吸附剂的应用 4、建龙制氧吸附剂 1）微型制氧吸附剂 二、吸附剂的应用 4、建龙制氧吸附剂 1）微型制氧吸附剂 吸附性能 吸附剂 吸附压力0.1Mpa 吸附压力0.3Mpa N2吸附量 增加量/(mL/g) O2吸附量 增加量/(mL/g) 吸附能力选择系数W 分离 系数a 吸附选择参数S N2吸 附量/(mL/g) O2吸 附量/(mL/g) N2吸 附量/(mL/g) O2吸 附量/(mL/g) UOP 9.12 3.275 23.22 9.355 14.1 6.08 2.3189 2.9856 6.9233 JL-501 8.46 2.96 21.55 8.738 13.09 5.78 2.2646 3.1003 7.0209 JL-101 21.803 3.997 37.478 11.648 15.675 7.65 2.0487 8.7118 17.8479 表1三种吸附剂吸附性能比较 二、吸附剂的应用 4、建龙制氧吸附剂 2）工业制氧吸附剂 表1三种吸附剂吸附性能比较 二、吸附剂的应用 4、建龙制氧吸附剂 2）工业制氧吸附剂 工况一 （MPa） 工况二 （MPa） 工况三 （MPa） 工况四 （MPa） PH 0.8 PL 0.1 PH 0.5 PL 0.1 PH 0.3 PL 0.1 PH 0.15 PL 0.04 I型 分离因子 3.73 选择系数 24.14 27.33 29.44 31.75 500 分离因子 3.67 选择系数 28.9 36.94 47.37 49.01 103 分离因子 12 选择系数 58.73 79.55 101.66 196.55 1、微型制氧机的定义及要求 （1）定义