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有机废气(VOCs)处理变压吸附分离与净化技术

变压吸附分离与净化的技术(PSA)是近几十年来在工业上新崛起的气体分离技术,具有能耗低、投资少、流程简单、自动化程度高、产品纯度高、无环境污染等优点,是各种气体分离与回收的较理想的方法,极富有市场竞争力,在不久的将来将会在工业上迅速推广。

1 工艺原理

PSA技术是利用气体组分在固体吸附材料上吸附特性的差异,通过周期性的压力变化过程实现气体的分离与净化。PSA技术是一种物理吸附法。本论文中所介绍的工艺采用沸石分子筛作为吸附剂(吸附容量大、吸附选择性强),在常温及一定压力条件下,可把有机废气中吸附在沸石分子筛上,没有被吸附的气体进入下一个工段。吸附有机废气以后的吸附剂通过降压抽真空把有机物解吸,使吸附剂再生。再生后的吸附剂重新去吸附废气中的有机物,以此循环往复。

生产过程中采用4个相同的吸附塔在一台计算机的控制下,通过调节阀变向不断改变气流的流向改变各塔的工作阶段,来实现各塔的吸附与再生交替进行。PSA装置采用四塔二均式工艺,该工艺的每个吸附塔必须经过吸附、一均降、顺向放压、二均降、逆向放压、冲洗、二均升、一均升和终充九个步骤;四个塔步骤相互错开,组成一个吸附-解吸循环。

2 工艺流程

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3 工艺技术指标及特点

1.低能耗:本工艺所采用的压力在0.1~2.5MPa。

2.纯度高:回收有机产品纯度可到达97%~99%。

3.工艺流程简单:可实现多种气体的分离,此工艺对杂质有较强的承受能力,无须复杂的预处理工序。

4.自动化程度高:装置的运行有计算机控制,操作方便,启动后短时间内便可得到合格的产品。

5.适应性强:变压吸附装置稍加调节就可以变换生产能力,改变原料中的杂质含量和进口压力等工艺条件。

6.吸附剂使用周期长:一般使用10 a以上,且稍加新的吸附剂就可以延长使用,检修时间少,开工率高。

7.设备适应性强:可在室外常温下运行,不需绝热保温或加热及冷却。

8.工艺周期短:操作周期小于10 min。

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