请教：PSA的原理和工作过程?

1.psa——co2工作原理： 变压吸附的基本原理是用吸附剂对吸附介质所在不同分压下有不同吸附容量，并且在一定的吸附压力下，对被分离的气体混合物的各组分又有选择吸附的特性。加压吸附除去原料气的杂质组分，减压脱除这些杂质，而使吸附剂获得再生。因此采用多个吸附床，循环的变动所组合的各吸附床压力，就可以达到连续分离气体混合物的目的。 2.罗茨鼓风机工作原理： 风机通过机体内同步齿轮的作用，使两叶轮相对地呈反向旋转，叶轮相互之间和叶轮与机体之间皆具有适当的工作间隙，致以构成进气腔与排气腔相互隔绝（存在泄漏），借助叶轮的旋转，形成无内压缩地将机体内的气体由进气腔推送至排气腔后排出机体，达到鼓风之作用。 3.真空泵工作原理： 叶轮偏心地安装在泵体内，启动前向泵内注入一定高度的水，叶轮旋转时水受离心力的作用而在泵体壁内形成一个旋转的水环，叶轮及两端的侧板形成密闭的空腔，在前半转的旋转过程中密闭的空腔容积逐渐扩大，气体由吸气孔吸入，在后半转的旋转过程中，密闭的空腔容积逐渐缩小，气体由排气孔排出，随之排出的还有一部分水。

1 前言 　　变压吸附（psa）气体分离与提纯技术成为大型化工工业的一种生产工艺和独立的单元操作过程，是本世纪60年代迅速发展起来的。一方面是由于随着世界能源的短缺，各国和各行业越来越重视低品位资源的开发与利用，以及各国对环境污染的治理要求也越来越高，使得吸附分离技术日益受到重视；另一方面，60年代以来，吸附剂也有了重大进展，如性能优良的分子筛吸附剂的研制成功，活性炭吸附剂、活性氧化铝和硅胶性能的不断改进等等，这些都为连续操作的大型吸附分离工艺奠定了技术基础。 　　根据石化公司原油一次加工能力10.5mt/a，催化加工能力5.7mt/a，为了充分利用干气资源，建设了0.1mt/a催化干气制乙苯/苯乙烯联合装置。经联合装置排出的烃化尾气和脱氢尾气含有非常可观的氢气，如果将其作为燃料烧掉，每年要烧掉纯氢约3500t，十分可惜。如果将烃化尾气和脱氢尾气中的氢气提纯出来，用于满足当时在建的加氢精制装置的需要，既能充分利用资源，又可避免采用轻油或炼厂气蒸汽转化法制氢所具有的投资高、能耗大的缺点。 　　1999年4月大连石化分公司建成了设计处理能力20000nm3/h烃化尾气psa氢提纯装置，它以催化裂化干气或烃化尾气、脱氢尾气和加氢尾气为原料，生产出合格氢气产品，为国内炼油厂资源的综合利用开拓了一条新途径。 　　2 基本原理 　　变压吸附过程是利用装在立式压力容器内的辛化硅胶，活性炭、分子筛等固体吸附剂，对混合气体中的各种杂质进行选择性的吸附。由于混合气体中各组分沸点不同，根据易挥发的不易吸附，不易挥发的易被吸附的性质，将原料气通过吸附剂床层，氢以外的其余组分作为杂质被吸附剂选择性地吸附，而沸点低、挥发度最高的氢气基本上不被吸附，以大于98v%左右的纯度离开吸附床，从而达到与其它杂质分离的目的。 　　一是由于大连石化分公司烃化尾气制氢装置原料气品种繁多，正常情况下使用乙苯装置来的烃化尾气、苯乙烯装置来的脱氢尾气、加氢装置返回的加氢尾气及部分催化干气，在乙苯装置停车时单独使用催化干气；二是组分特别复杂，除h2外，还含有一定量的n2、o2、co、co2、ch4、c2h4、c2h6及c5+等烃类组分；三是吸附压力低，仅有0.50mpa左右。为了保证装置的可靠性和产品氢的质量与回收率，因此就决定了该装置采用了先进可靠的“前处理+tsa+vpsa+脱氧”工艺流程。原料气首先经前处理除去少量液滴和部分c6，再经变温吸附（tsa）除去c5+以上组分，最后经变压吸附（vpsa）和脱氧过程，实现h2与n2、o2、co、co2、ch4、c2+等杂质组分的分离。 　　变温吸附的基本原理是利用吸附剂对不同组分的吸附容量随温度的不同而有较大差异的特性，在吸附剂选择吸附的条件下，常温吸附原料气中的高沸点杂质组分，高温脱除这些杂质，使吸附剂得到再生。tsa系统由2个吸附塔（a、b）组成，运行时一塔始终处于吸附状态，而另一塔始终处于再生状态，两塔交替操作，每个塔每次工作要经历吸附、降压、加热抽空、冷却、加压等5个循环步序，以保证连续净化原料气，净化后的混合原料气进入vpsa部分。以a塔为例说明其工艺过程。 　　原料气经前处理塔后进入a吸附塔，在塔内饱和水和c5以上组分被吸附剂吸附。吸附到一定程度，开始逆向放压，当塔内压力降至0.02mpa时，用vpsa部分排出的真空解吸气经加热器加热到120~170℃左右后，逆着吸附方向冲洗吸附床层，使其中的杂质得以脱附，所脱附的杂质被真空泵抽入真空解吸气缓冲罐。脱附完毕后，停止加热解吸气，继续逆着吸附方向，直接用常温下的真空解吸气冲洗吸附床层，使之逐渐冷却至常温，该真空解吸气同样被真空泵抽入真空解吸气缓冲罐中，最终它们和vpsa部分的真空解吸气一起被尾气压缩机排入低压瓦斯管网。冷吹结束后，用经过净化的b塔原料气对a塔进行充压，使a塔压力与原料气压力接近。至此，a塔完成一次循环，可以进行下一周期吸附过程 　　变压吸附原理是利用吸附剂对气体的吸附容量随压力的不同而有差异的特性，加压吸附原料气中的某些组分使其分离，减压下脱除这些组分使吸附剂获得再生，采用多个吸附床循环操作，使气体分离过程连续进行。vpsa系统有6个塔，采用6－2－3方式工作，即始终有2个塔处于吸附状态，4个塔处于再生状态，工艺步序完全相同，只是在各步序的运行时间上依次错开1/2个吸附时间。若某一塔出现故障时，启动自动切塔与恢复程序，可将其脱出工作线，让剩余的5个塔转入5－2－2方式工作。 　　经过tsa系统处理过的净化气自下而上进入吸附塔床层，一次性除去氢以外的绝大部分杂质（仅剩少量n2、ch4、o2），获得纯度大于98%的粗氢气，大部分进入产品脱氧部分，只有一小部分作为其它塔的最终充压用气。当吸附塔吸附到一定程度时，就要对吸附剂进行再生。本工艺采用均压降压、逆放、抽真空、均压升压、产品气升压的方法，实现吸附剂的再生。图1示意说明了一个吸附塔吸附、解吸的全过程。 　　0.48 0.34 0.20 0.06 a e1d e2d e3d d v e3r e2r e1r fr a -0.08 　　时间 　　线段a、e1d（r）、e2d（r）、e3d（r）、d、v、fr分别表示吸附、三次均压降（升）压、逆放、抽真空、产品升压等过程所对应的时间，其吸附时间参数的设定将直接决定装置产品氢的纯度和氢气回收率。一般该吸附时间参数均可在dcs上人工设定，亦可由dcs自动计算产生。 　　3 工艺流程及特点 　　3.1 工艺流程 　　变压吸附氢提纯装置工艺流程见图2。来自乙苯/苯乙烯和加氢装置的各种尾气经冷却器冷却后进入原料气缓冲罐，除去其中的大部分反烃化料液体，再进入前处理塔，吸附掉气体中夹带的少量液滴和部分c6，然后进入tsa系统，在常温下除去混合原料气中c5以上的组分。之后进入vpsa系统，在6个塔循环操作、交替吸附的作用下生产出粗氢气再进入脱氧塔，若氧含量满足工艺要求，可不经脱氧塔直接进氢气压缩机压缩后送出装置。tsa和vpsa再生时用真空泵抽真空，排出的解吸气经尾气压缩机送入低压瓦斯管网。 　　烃化尾气 　　产品氢 脱氢尾气 　　加氢尾气 　　（催化干气） 去瓦斯管网 　　　　3.2 技术特点 　　（1）本装置比传统流程增加了tsa原料气预处理部分，能脱除大部分c5以上杂质，有效地保证了后续psa吸附剂的寿命，并对原料组分的变化起缓冲作用。 　　（2）vpsa部分采用6－2－3技术，即六个吸附塔始终有两个处于吸附状态，每循环中三次均压，真空解吸。 　　（3）采用常温脱氧催化剂，简化工艺流程。 　　（4）自动化控制水平高，具有事故自检，联锁处理功能，提高了装置运行的可靠性。 　　（5）psa程控阀选用专利产品，具有体积小，动作快，密封性能好，寿命长优点。 　　4 装置标定情况 　　该装置于1999年4月25日首次投料，26日生产出合格氢气产品。经过一年多的运行，于2000年6月18日9：00对装置进行了一次标定，标定时间为24h，标定期间装置操作平稳，设备运转正常，标定结果见表1～3。 　　氢气提纯装置设计能力为6000～20000nm3/h，本次标定的原料气量为15200nm3/h，采用6塔三均方案，由于加氢装置没有向氢提纯装置返加氢尾气，故无加氢尾气量。由表2可以看出，在表1的操作条件下，产品质量完全能够满足大于98v%的设计标准，另外在没有投用脱氧塔的情况下，氧气杂质含量远低于100μg/g的设计要求。从表3可见，装置能耗较小，其中蒸汽占近66%，而这主要是由尾气压缩机（蒸汽透平）所消耗的，蒸汽加热器间歇工作，只占很小一部分。标定期间的氢气回收率为90.47%。（氢回收率=（产品氢气量×纯度）/（原料气量×氢气含量）×100%） 　　表1 标定条件及物料平衡 　　项目 数据 项目 数据 　　tsa系统工艺参数 逆放压力/mpa 0.02 　　吸附压力/mpa 0.53 抽真空压力/mpa -0.07 　　吸附温度/℃ 40 产品氢加压/mpa 0.46 　　再生压力/mpa -0.07 操作系数 1.06 　　再生温度/℃ 170 烃化尾气量/nm3.h-1 14000 　　切换时间/h 8 脱氢尾气量/nm3.h-1 1200 　　操作系数 1.06 氢气量/nm3.h-1 4500 　　vpsa系统工艺参数 解吸气量/nm3.h-1 10700 　　吸附压力/mpa 0.50 　　表2 原料气、产品气组成数据 （单位：v%） 　　组成 烃化尾气 脱氢尾气 氢气 　　h2 co2 co c3h8 c3h6c4c5 c2h4 c2h6 o2 n2 ch4 　　27.873.560.720.330.260.120.012.3115.590.5015.4933.25 　　87.485.760.170.070.370.280.031.100.670.191.991.89 　　99.5515μg/g50μg/g0.44 　　表3 装置能耗 　　项目 数据 项目 数据 　　总能耗/mj.h-1 46122 循环水 1257 　　电 11840 除盐水 12 　　1.0mpa蒸汽 30229 蒸汽透平凝结水 -1139 　　新鲜水 3923 单位能耗/mj.t-1 4302 　　5 结论 　　（1）采用成熟、先进的变压吸附氢气提纯技术，利用炼厂气副产品，生产出纯度高达99%的氢气产品，实现了资源的综合利用，既减少了污染，又为企业增加了经济效益。 　　（2）实践证明，烃化尾气变压吸附氢提纯技术在工业上是可行的，它完全可以满足装置处理多种复杂原料气的需要，且吸附压力较低，无须增设加压设备，降低了装置的投资。 　　（3）该装置操作灵活，自动化程度非常高，无须单独设置操作员，且具有联锁功能，为装置的安全运行打下了良好基础。

psa是什么意思啊

变压吸附温度和压力确切是多少

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请看论坛的“膜分离技术区”，那里介绍十分详细。 “ https:///forum-89-1.html

psa的原理和工作过程：回收和提纯一氧化碳 钢铁厂有丰富的副产煤气，其主要是焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气，它们的典型组成是： 表 钢铁厂副产煤气组成 组分 煤气名称 h2 o2 n2 co ch4 co2 cmhn 焦炉煤气 57.4 4.2 6.3 27.3 1.7 3.1 高炉煤气 2.7 54.0 21.8 21.5 转炉煤气 1.5 0.4 19.1 60.0 19.0 在这三种钢铁厂副产煤气中，焦炉煤气和高炉煤气大部分作为钢铁厂自身燃料供给。而占我国钢产量一半的转炉副产的转炉煤气大都尚未回收，放散不用既损失了能源，又造成了环境污染。 一氧化碳是化学工业中“碳—化学”的基础原料，通常由煤、石油或天然气经造气净化所得。它可用于制取甲醇、甲醛、甲酸、醋酸、草酸、脂肪酸、光气以及多种羟基化合物。转炉煤气中含有~60%的一氧化碳，回收转炉煤气中的一氧化碳，既省去建造工艺复杂的造气净化装置所耗的大量投资，又节约生产费用。以煤制甲醇为例，仅造气净化部分就占总设备投资的百分之七十。转炉炼钢每吨大约发生100m3的转炉煤气。因此，从中回收提纯一氧化碳来发展“碳—化学”工业的前景十分可观。 提纯转炉煤气中一氧化碳的传统方法有铜氨液吸收分离法和深冷分离法，这两种方法流程复杂，生产费用高。美国田纳科化学公司于七十年代开发成功了从含有一氧化碳的气体混合物中分离回收一氧化碳的新工艺，称之为一氧化碳吸收法或cosorb 法。此法首先被国际动力学公司采用，再荷兰建立了一套从炼油厂废气中回收一氧化碳的装置。该法利用cnal4甲苯溶液选择吸收一氧化碳，气体混合物中其它组分如h2、n2、ch4及co2只微量吸收，吸收一氧化碳的溶液被稍许加热即可析出，得到纯度98~99%的一氧化碳。此工艺的特点是在低压（一个大气压）和室温操作，没有腐蚀，设备和材质皆易解决。但对原料气中的h2o、h2s、so2、nh3含量都有规定，其中对h2o的要求十分严格，要求含水量在1ppm以下。而且，溶液所析出的一氧化碳中带有甲苯蒸汽。因此需要增添前处理和后处理工序，这样自然会使投资和操作费用增加。进一步降低由钢铁厂煤气生产化工产品的成本，人们更着眼于采用流程简单、费用低的变压吸附法分离提纯转炉煤气中一氧化碳的新技术（简称co-psa）。 不同类型的吸附剂对转炉煤气各组分的吸附能力大小顺序也不一样，因此构成了不同的工艺流程。 1．二段法co-psa工艺 此法的吸附机理属物理吸附，采用的吸附剂都为市售的分子筛、活性炭等。这些吸附剂对钢铁厂副产煤气中各组分的吸附能力依次为： co2 >> co > h2 >> n2 二氧化碳属于强吸附组分。因此，必须设置第一段变压吸附，在此加压下吸附原料中的二氧化碳。从气体相获得的气体混合物在第二段变压吸附中吸附一氧化碳，未被吸附的气体分离排出，然后在减压下解吸回收一氧化碳。 压缩到0.4~0.5mpa的原料气在第一段变压吸附中除去饱和水分和二氧化碳，然后净化后的原料气在0.3mpa下进入第二段变压吸附，在此分离出氢和氮，吸附的一氧化碳经解吸收集于气柜作为产品压缩输出，其中一部分又返回吸附床用于置换。从第二段变压吸附排出的氢和氮混合气返回到第一段变压吸附用于二氧化碳解吸过程的冲洗气。 第一段变压吸附工艺中选择吸附剂要考虑两点：一方面对二氧化碳具有大的吸附能力，另一方面对一氧化碳的吸附能力要小，以尽可能减少一氧化碳的损失。通常用活性炭或氧化铝之类的吸附剂。强吸附组分二氧化碳的解吸方法，在原料气中氢和氮的量大于二氧化碳时可以采用降压冲洗的方法。采用的是三床变压吸附流程，其工作步骤类似于变压吸附提氢工艺，只是在冲洗过程中采用了第二段变压吸附回收一氧化碳后的氢、氮废气。原料中的饱和水分虽然对吸附影响不大，但将会混入最终的一氧化碳产品中，所以在吸附床中还加有干燥剂脱水。 第二段变压吸附回收提纯一氧化碳的主要难点是co/ n2的分离系数小，在分子筛上仅为2.5（而co/ h2的分离系数达17.2）。其次是产品一氧化碳是从吸附相中获得，增加了一氧化碳提纯的难度。因此，除了采用对一氧化碳具有高选择性的吸附剂外，根据一氧化碳含量和吸附剂特性，在变压吸附中设置相应的工作步骤，来保证产品一氧化碳的纯度和回收率。吸附和顺向放压时排出的废气用于第一段变压吸附冲洗过程。置换排出的气体中含有较多的一氧化碳，故进入另一吸附床的入口端用于再升压，随之一氧化碳吸附。在最终升压步骤采用的是净化后的原料气升压，以保证原料气流量稳定。 这种方法也适用于前述的二氧化碳回收以及一些从吸附相获得浓缩产品的场合。 2．一段法co-psa工艺 对于钢铁厂副产煤气，由于分子筛等吸附剂不能选择吸附一氧化碳的缘故，使得co-psa工艺势必采用二段法而变得流程复杂、费用增加。为了提高效率、简化装置，国内首先研制出一种采用一段法工艺的吸附剂。这类吸附剂大多是将铜盐负载于分子筛、活性炭或氧化铝之类固体上，利用一氧化碳对铜的洛合作用有选择性地吸附一氧化碳，大大提高了一氧化碳的吸附能力。目前这种化学吸附法在回收净化一氧化碳的中小型装置上比较有成效的是日本千代田化工建设公司研制的以cualcl4/al2o3为吸附剂的co-psa技术。我国北京大学、大连工学院和西南化工研究院等许多单位也研制了co-psa专用吸附剂，一氧化碳的选择性和平横吸附量有了显著提高，但还需进一步探索并达到工业应用。 一段法co-psa工艺的基础是采用高效的一氧化碳吸附剂，因此只需要二段法中的第二段变压吸附就可以达到分离一氧化碳的目的，省去了第一段变压吸附，使流程简化。但是原料气中的硫化物会使吸附剂中的活性成分cu+永久性中毒，故必须增加脱硫设施。co的收率较低。 将几种一氧化碳分离法进行比较，多段法具有较多优越性。这个方法的关键在于一氧化碳吸附剂，此吸附剂与别的吸附剂不同，要求对一氧化碳吸附选择性强、吸附量大、还要要求吸附剂的加工工艺简便、操作条件不苛刻以及原料经济易购等。

楼上的都解答得很详尽了,但有一点,6楼同学提到的h2 psa中的psa是不能吸咐n2的,n2和氢气具有近乎相同的通过能力.在其余的杂质中,以co活性最高,最先通过psa,所以很多h2 psa的出口只监测co的浓度,只要还没有发现co,一般情况下是不会有别的杂质,如ch4\co2......

提纯氢气的原料气中主要组分是h2，其它杂质组分有ch4、co2、co、n2、c2-4、o2、h2o、h2s等，本装置采用变压吸附（psa）技术从原料气中分离除去杂质组分获得提纯的氢气产品，根据原料气的组成，本装置先采用变压吸附除去ch4、co2、co、n2、c2-4等杂质，最后用催化脱氧反应脱去氢气中的氧气。 变压吸附技术是以吸附剂（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对不同组分的吸附能力不同和在不同压力下对同一组分的吸附能力不同的特性进行气体分离的。将原料气在较高的压力下通过吸附剂床层，原料气中杂质ch4、co2、co、n2、c2-4等组分被选择性吸附，因氢组分最不易吸附而通过吸附剂床层，达到氢气和杂质分离的目的。然后在减压下解吸被吸附的杂质组分使吸附剂获得再生，以利于下一次进行吸附分离操作，这种压力下吸附杂质提纯氢气，减压下解吸杂质使吸附剂再生的循环便是变压吸附过程。 在变压吸附过程中吸附床内吸附剂解吸是依靠降低杂质分压来实现的，本装置采用的方法是：① 降低吸附床压力（泄压）；② 对吸附床抽真空。

由于在处理某些化工装置尾气，仅用变压吸附是不能达到要求的。为此需要用变温吸附。 变温吸附法（英文名称 temperature swing adsorption,简称为tsa）或变温变压吸附法（简称为ptsa）是根据待分离组份在不同温度下的吸附容量差异实现分离。 由于采用温度涨落的循环操作，低温下的被吸附的强吸附组份在高温下得以脱附，吸附剂得以再生，冷却后可再次于低温下吸附强吸附组份。确定是否采用吸附法分离的主要依据为待分离组分之间的吸附等温线。

变压吸附！！psa

1.变压吸附工艺流程简述 来自变换岗位的变换气（含co2 26—28%，温度≤45℃）经气水分离器分离掉机械水后，进入提纯吸附塔，将变换气中的co2、、水、硫等吸收下来，未被吸附的h2、n2以及残存的co2，进入净化吸附塔，再次吸附，将co2降到0.7%以下和未被吸附的h2、n2送后工序使用。提纯装置待吸附饱和后，经过四次均压后，用95.7%以上的co2置换吸附，将其他杂质置换出来。通过抽真空将吸附的水、硫及co2解析出来，进入co2气柜，再通过罗茨机加压后送入co2压缩机一段入口，净化装置待吸附饱和后经过四次均压逆放后，通过抽真空使吸附剂获得再生。

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。 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。 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。 对于变压吸附循环过程，有三个基本工作步骤： 1．压力下吸附 吸附床在过程的最高压力下通入被分离的气体混合物，其中强吸附组分被吸附剂选择性吸收，弱吸附组分从吸附床的另一端流出。 2．减压解吸 根据被吸附组分的性能，选用前述的降压、抽真空、冲洗和置换中的几种方法使吸附剂获得再生。一般减压解吸，先是降压到大气压力，然后再用冲洗、抽真空或置换。 3．升压 吸附剂再生完成后，用弱吸附组分对吸附床进行充压 ，直到吸附压力为止。接着又在压力下进行吸附。

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