数值模拟和优化变压吸附流程研究进展

有效的变压吸附数值模拟和优化能够替代耗资耗时的变压吸附模化实验研究,并对新型变压吸附流程进行快速地评估。本文概述了数值模拟和优化变压吸附流程中涉及的偏微分和代数方程组,比较了一维、二维以及三维模型在描述变压吸附流程中的应用。简介了模拟变压吸附流程的数值方法,对模拟中相邻步骤边界条件的切换方式、偏微分方程组的离散形式和离散方法进行了评述。阐述了国内外变压吸附流程优化的研究进展,对优化中涉及的循环稳态定义方法、最优化算法进行了比较和分析。列举了国内外模拟和优化变压吸附在制氧、制氢、二氧化碳捕集等方面的研究实例和相关变压吸附优化的商业化软件,指出数值模拟和优化变压吸附流程目前面临的问题和未来发展的前景。     

变压吸附分离技术的研究进展

简述了变压吸附技术在分离净化方面的应用,及其在分离提纯高沸组分中的研究进展,寻求进一步拓展变压吸附技术的应用领域,开发新型工业装置的途径。     

变压吸附分离技术的研究进展

简述了变压吸附技术在分离净化方面的应用,及其在分离提纯高沸点组分中的研究进展,寻求进一步拓展变压吸附技术的应用领域,开发新型工业装置的途径     

真空变压吸附分离氮气甲烷的模拟与控制

采用实验室自制的活性炭为吸附剂,进行了真空变压吸附（VPSA）分离氮气/甲烷的实验、模拟和控制研究。建立了一套双塔VPSA实验装置,并将其数学模型建立在gPROMS软件中,通过改变进料气流量做多组对比实验,通过模拟数据和实验数据的对比,验证了数学模型的准确性。通过双塔VPSA的模拟调试,可以将甲烷的纯度由30%提升到80%,同时保证83%的回收率。随后,针对实际生产中不可避免的状态干扰因素,选取了3种常见的扰动状况,以产品气纯度快速回归至80%为控制目标,根据本文所采用的VPSA系统设计了PID控制器,进行了模拟和控制的研究。研究结果表明,引入PID控制器可以使纯度受到扰动影响时较快速地回归至合格纯度,同时保证装置较为稳定的运行。     

真空变压吸附分离氮气甲烷的模拟与控制

采用实验室自制的活性炭为吸附剂,进行了真空变压吸附(VPSA)分离氮气/甲烷的实验、模拟和控制研究。建立了一套双塔VPSA实验装置,并将其数学模型建立在g PROMS软件中,通过改变进料气流量做多组对比实验,通过模拟数据和实验数据的对比,验证了数学模型的准确性。通过双塔VPSA的模拟调试,可以将甲烷的纯度由30%提升到80%,同时保证83%的回收率。随后,针对实际生产中不可避免的状态干扰因素,选取了3种常见的扰动状况,以产品气纯度快速回归至80%为控制目标,根据本文所采用的VPSA系统设计了PID控制器,进行了模拟和控制的研究。研究结果表明,引入PID控制器可以使纯度受到扰动影响时较快速地回归至合格纯度,同时保证装置较为稳定的运行。     

变压吸附制氧吸附塔流场的数值模拟及优化

对变压吸附系统常用的吸附塔建立了数学模型并对气体在其内部的流动状况进行了数值计算。计算结果表明,传统吸附塔内部的流场分布很不均匀;特别是对于变压系统空分制氧系统常用的低高径比吸附塔,流场分布不均匀的现象非常严重。针对于此,本文对吸附塔的结构提出了一些改进的措施,并应用CFD的方法计算和优化。结果表明优化后的流场分布得到了明显的改善。     

变压吸附浓缩低浓度煤层气技术的研究进展

对低浓度煤层气提浓技术的研究和开发利用可以在一定程度上解决瓦斯气体带来的灾害、环境污染以及资源浪费等问题。变压吸附提浓低浓度煤层气的经济效益和难易程度取决于吸附剂的选择。介绍了变压吸附(PSA)技术和常用吸附剂的国内外研究现状及进展,指出其存在的不足之处,并展望了其发展趋势。     

变压吸附数值模拟的研究

从变压吸附的控制方程入手,分析了瞬时平衡模型、线性推动力模型以及孔扩散模型,并对软件化模拟变压吸附系统进行了论述。利用三维流体力学模拟软件,可以模拟并优化吸附塔的气体分布器及其他塔内件,优化程控阀的流体力学性能;利用一维流体力学模拟软件,可以对变压吸附系统管网仿真与优化。利用大型商用软件对变压吸附系统进行从微观的流动细节模拟到宏观的运行状态模拟,是变压吸附数值模拟和系统优化的发展方向。     

国家变压吸附技术研究推广中心 变压吸附技术国际标准制定者

<正>变压吸附气体分离技术Pressure swing adsorption gas separation technology变压吸附气体分离技术与装置是天科股份支柱产业之一,其技术水平、工程开发能力及推广应用均名列世界同行业前茅,拥有多项国家发明专利(专利号:ZL200410081272.5、ZL200510129369.3等)。该技术充分利用了有限的资源生产有用的产品,降     

国家变压吸附技术研究推广中心变压吸附技术国际标准制定者

<正>世界500强Top 500 in the world中国化工集团旗下高技上市公司国家高新技术企业中国化工勘察行业总承包百强Top 100 General Contractors in China's Chemical Exploration Industry化工行业甲级工程设计资质国家优秀设计金奖国家科技进步—等奖全球近2000套装置覆盖Global Coverage of Nearly 2000 Sets of Oevices国内市场占有率近50%服务一带一路节点国家     

变压吸附制纯氧过程阀系数的优化控制

利用电路网络模型,对变压吸附制纯氧阀系数进行优化控制,在碳分子筛为第一级吸附,5A分子筛作为二级吸附工艺中,可得到浓度为99.06%,回收率为28.4%的氧气产品,从而提高了氧气的回收率,增加了单位吸附剂的生产能力,节省了动力消耗.     

变压吸附技术净化分离有机蒸气的研究进展

从变压吸附分离回收低沸点和中高沸点有机蒸气、变压吸附用吸附剂以及变压吸附分离回收有机蒸气工艺及其过程的计算机模拟等方面,评述了变压吸附技术在净化分离有机蒸气方面的研究进展。指出今后的研究方向为:新型变压吸附用吸附剂;多种分离过程的集成技术;过程优化设计;智能型控制系统;多成分有机气体的变压吸附分离;利用计算机进行变压吸附过程模拟的基础研究;吸附和脱附的传质、传热基础理论等。     

变压吸附技术净化分离有机蒸气的研究进展

变压吸附(PSA)是近50年发展起来的一项用于气体净化、分离与提纯的新技术，它较低温精馏法、薄膜渗透法、化学吸收法等其他工业空分制氧方法具有自动化程度高、投资少、能耗低、安全等许多优点。工业上PSA技术最初应用于空气干燥、氢气纯化、     

碳捕集变压吸附技术工艺及吸附材料研究进展

变压吸附技术作为重要的气体分离方法,在燃烧后碳捕集过程中显现出了明显的优势。本文详细介绍了变压吸附碳捕集技术的原理以及多塔多层变压吸附和变温变压吸附两种变压吸附的衍生工艺,综述了适用于变压吸附的碳基材料、沸石分子筛以及金属有机框架等物理吸附材料和胺基修饰的多孔材料以及聚合离子液体等化学吸附材料的研究进展,并在此基础上讨论了变压吸附技术在碳捕集方面存在的问题。     

快速变压吸附制氢工艺的模拟与分析

目前工业上主要通过变压吸附技术从蒸汽甲烷重整气中制取氢产品气。然而,能源需求量的快速增加使得传统变压吸附技术在产量方面的不足越发明显。为此,进行了快速变压吸附从蒸汽甲烷重整气中制取氢气的模拟研究。采用活性炭和5A分子筛作为吸附剂,并以测得的原料气中各组分在两种吸附剂上的吸附数据为基础,进行了六塔快速变压吸附工艺的数值模拟与分析。在分析了塔内温度、压力和固相的浓度分布后,探究了进料流量、双层吸附剂高度比以及冲洗进料比三个操作参数对于快速变压吸附工艺性能的影响,结果表明：原料气组成为H₂/CH₄/CO/CO₂=76%/3.5%/0.5%/20%,吸附压力为22 bar（1 bar=10⁵ Pa）,解吸吹扫压力为1.0 bar,处理量为0.8875 mol·s^-1,吸附剂床层高度比为0.5∶0.5,冲洗进料比为22.37%时,可获得H₂纯度99.90%,回收率69.88%,此时H₂产量为0.4713 mol·s^-1。相比之下,氢气纯度为99.90%时,尽管PSA工艺回收率为83.40%,但处理量只有0.39 mol·s^-1,因此H₂产量仅为0.2472 mol·s^-1。     

变压吸附脱碳优化改造总结

变压吸附分离技术对于含多种杂质的混合气可以一次脱除,目前已广泛应用于合成氨系统中,用以净化合成气同时为尿素生产提供二氧化碳。本文介绍了变压吸附脱碳逆放气回收的改造情况。     

变压吸附制氧机吸附器结构研究进展

介绍了变压吸附制氧机中吸附器的内部结构、分流板、分子筛布局与装填方式、压料部件与装配等内容,对影响制氧机性能的因素进行了剖析和论述,探讨了变压吸附制氧机设计中关键影响因素和技巧。     

变压吸附电磁阀控制回路改造

<正>1存在的问题山东晋煤明水化工集团有限公司明泉化肥厂现有1套145 kt/a处理能力的变压吸附装置,运行2年后,现场电磁阀出现不能准确开闭的问题。现场测量发现:部分电磁阀阀端控制电源电压降低到16 V左右(24 V控制电源),因控制电源电压较低,导致阀门不能准确动作,使生产系统受到影响。该套变压吸附装置共有170多只电磁阀,安装时选用的1.5 mm2电源线,DCS控制柜到现场     

变压吸附技术应用小结

简述了采用变压吸附技术从合成氨弛放气中回收氢气的工艺过程及取得的效益。