變壓吸附分離與凈化的技術(PSA)是近幾十年來在工業上新崛起的氣體分離技術,具有能耗低、投資少、流程簡單、自動化程度高、產品純度高、無環境污染等優點,是各種氣體分離與回收的較理想的方法。

    一、工藝原理

    PSA技術是利用氣體組分在固體吸附材料上吸附特性的差異,通過周期性的壓力變化過程實現氣體的分離與凈化。PSA技術是一種物理吸附法。本論文中所介紹的工藝采用沸石分子篩作為吸附劑(吸附容量大、吸附選擇性強),在常溫及一定壓力條件下,可把有機廢氣中吸附在沸石分子篩上,沒有被吸附的氣體進入下一個工段。吸附有機廢氣以后的吸附劑通過降壓抽真空把有機物解吸,使吸附劑再生。再生后的吸附劑重新去吸附廢氣中的有機物,以此循環往復。

    生產過程中采用4個相同的吸附塔在一臺計算機的控制下,通過調節閥變向不斷改變氣流的流向改變各塔的工作階段,來實現各塔的吸附與再生交替進行。PSA裝置采用四塔二均式工藝,該工藝的每個吸附塔必須經過吸附、一均降、順向放壓、二均降、逆向放壓、沖洗、二均升、一均升和終充九個步驟;四個塔步驟相互錯開,組成一個吸附-解吸循環。

    二、工藝流程

    三、工藝技術指標及特點

    1.低能耗:本工藝所采用的壓力在0.1～2.5MPa。

    2.純度高:回收有機產品純度可到達97%～99%。

    3.工藝流程簡單:可實現多種氣體的分離,此工藝對雜質有較強的承受能力,無須復雜的預處理工序。

    4.自動化程度高:裝置的運行有計算機控制,操作方便,啟動后短時間內便可得到合格的產品。

    5.適應性強:變壓吸附裝置稍加調節就可以變換生產能力,改變原料中的雜質含量和進口壓力等工藝條件。

    6.吸附劑使用周期長:一般使用10a以上,且稍加新的吸附劑就可以延長使用,檢修時間少,開工率高。

    7.設備適應性強:可在室外常溫下運行,不需絕熱保溫或加熱及冷卻。

    8.工藝周期短:操作周期小于10min。