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              淺析變壓吸附技術的基本原理

              變壓吸附技術是近年來發展起來的一種氣體分離和凈化技術。變壓吸附氣體分離裝置中的吸附主要是物理吸附。變壓吸附氣體分離過程的實現主要取決于吸附過程中吸附劑的兩個基本性質:一是不同組分的吸附量不同,但吸附劑對吸附質的吸附量隨吸附質分壓的增加而增加,隨吸附溫度的升高而降低。利用吸附劑的第一特性,實現混合氣體中某些組分的分離和提純。利用吸附劑的第二個性質,吸附劑可以在低溫高壓下吸附,在高溫低壓下脫附再生。

              變壓吸附技術

              變壓吸附技術的基本原理:

              任何一種吸附對于同一種被吸附氣體(吸附質),在吸附平衡的條件下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。相反,溫度越高,壓力越低,吸附量越小。因此,氣體的吸附分離方法通常采用兩個循環過程:變溫吸附或變壓吸附。

              如果壓力不變,可以在室溫或低溫下吸附,在高溫下解吸,稱為變溫吸附(TSA)。顯然,吸附和解吸是通過改變溫度來進行的。變溫吸附在低溫(常溫)吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂直線中進行。因為吸附劑的比熱容大,導熱系數(導熱系數低)小,升溫降溫需要很長時間,所以操作起來比較麻煩。因此,變溫吸附主要用于氣體凈化,吸附劑較少。

              如果溫度不變,則在壓力下進行吸附,在減壓(抽真空)或常壓下解吸,稱為變壓吸附。變壓吸附操作可被視為等溫過程,因為吸附劑的熱導率低,并且吸附床的溫度由于吸附熱和解吸熱而變化很小。其工作狀態大致沿常溫吸附等溫線,較高壓力下吸附,較低壓力下解吸。由于變壓吸附是沿著吸附等溫線進行的,所以從靜態吸附平衡來看,吸附等溫線的斜率對其影響很大。

              吸附通常在壓力環境下進行。變壓吸附(PSA)提出了加壓和減壓相結合的方法,通常是加壓吸附和減壓組成的吸附-解吸系統。在等溫條件下,吸附操作循環過程由加壓吸附和減壓解吸組成。吸附劑對吸附質的吸附量隨著壓力的增加而增加,隨著壓力的降低而減少。同時,在減壓(降至常壓或抽真空)過程中,被吸附的氣體被釋放出來,使吸附劑再生,吸附劑無需外部供熱即可再生。因此,變壓吸附技術既是等溫吸附,又是非熱再生吸附。

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