基于轻组分充压的改进型三塔真空变压吸附工艺富集煤矿乏风瓦斯的实验研究

建立了以活性炭为吸附剂的三塔真空变压吸附实验装置,对循环过程中的充压方式和抽真空排放过程进行了实验研究.采用轻组分从吸附塔上端充压可以在排放气甲烷体积分数相同的情况下,延长穿透时间,提高产品气甲烷体积分数;而在循环中引入抽真空排放步骤也可以在不改变吸附与解吸压力的情况下有效提高产品气中甲烷的体积分数.在此基础上,对同时包含排放气充压步骤和抽排步骤的三塔变压吸附循环流程进行了实验研究.实验结果表明,应用该循环可以在吸附和解吸压力分别为140 kPa和20 kPa条件下将甲烷体积分数为0.2%的乏风瓦斯富集至0.654%,同时甲烷回收率在65%.      

吸附及解吸压力对快速变压吸附床内速度及循环性能的影响

快速(真空)变压吸附循环周期较短,床层压力周期性变化快,使吸附床内流动及传热传质特性变化较大,本文研究吸附及解吸压力对快速变压吸附制氧床内速度及循环性能的影响.快速变压吸附(rapid pressure swing adsorption,RPSA)循环中原料气充压阶段气流速度远大于顺流的气体流速极限值,快速真空变压吸附(rapid vacuum pressure swing adsorption,RVPSA)循环中原料气充压阶段气流速度略大于顺流的气体流速极限值,而RPSA循环和RVPSA循环中放空降压阶段气流速度均较大.在所研究的吸附和解吸压力范围内,RPSA循环和RVPSA循环中气体温度在循环周期内变化均约为10℃,而RVPSA循环中气体温度在循环周期内温度梯度更大.RPSA循环中吸附压力越高,氧气回收率越高,床层因子越小;而RVPSA循环中解吸压力越低,氧气回收率越高,床层因子越小.      

最新消息

Z0 1 0 0 1　杭州富春江冶炼厂 VPSA制富氧装置投产一套 VPSA制富氧装置日前在杭州富春江冶炼厂建成并成功投产。该装置是由西南化工研究设计院控股的四川天一科技股份有限公司 (简称天科股份 )利用最新技术建成的真空变压吸附制富氧装置。天科股份提供设计和关键硬件 ,从技术培训、安装指导到开车调试等一条龙服务。该套装置通过 72 h连续运行考核 ,各项技术指标均达到设计要求。其主要运行指标如下 :产品气输出量 2 60 0 m3 /h;产品气中氧含量根据用户和设计要求 80 %～ 93%可调 ;每 m3 产品气电单耗≤ 0 .39～ 0 .45k W· h。杭州富…     

真空变压吸附提浓煤层气甲烷的均压过程

采用以活性炭为吸附剂的两床真空变压吸附实验装置,研究了均压过程对煤层气甲烷提浓的影响.结果表明:均压过程可以快速提高吸附塔内压力,提高吸附压力,增大甲烷气体含量;最好的均压方式为既有上均压又有下均压,上均压0.4s、下均压0.2s后,解吸气中甲烷气体的含量达到最大值,此时两吸附塔之间仍有一定压差.分析了从不同均压压力升压到一定吸附压力的能耗情况.均压压力为93.8kPa时比120.4kPa时的能耗降低了31%.     

Linde用于电炉炼钢的真空变压吸附装置

随着电炉炼钢生产的发展，Ｌｉｎｄｅ的新型真空变压吸附（ＶＰＳＡ）工艺被用来生产炼钢所需的氧气。高性能的Ｌｉｎｄｅ变压吸附制氧系统是最先进的供氧方式，它特别适用于市场气体销售或小型钢厂的电炉炼钢生产。这种结构紧凑的现场用制氧系统适于生产１００００～１５００００ｃｆｈ（２６５～３９５０ｍ３／ｈ），纯度为９０％～９４％的氧气。它的独到之处在于新颖的真空／压力切换和独特的双层吸附工艺。吸附工艺中使用Ｌｉｎｄｅ专有的，用于将氧从空气其他组份中分离出来的高性能分子筛。这些专有的工艺及吸附剂明显地减少了氧气成…     

变压吸附制氧在高原地区再生铅回收领域的应用

铅冶炼工艺中易产生硫、铅、砷等污染，对环境造成极大影响，而富氧侧吹熔池直接熔炼技术则可提高生产效率、降低能耗、节约成本、减少污染。其中氧气由真空变压吸附制氧(VPSA)设备获取。变压吸附制氧具有工艺流程简单、投资小、能耗低、产量纯度可调、灵活性好等多方面优势，在国内低海拔地区的应用较为稳定，而在高原地区应用不佳，北大先锋研发的纯度80%的变压吸附制氧设备解决了这一难题。本文介绍了再生铅回收领域中富氧侧吹熔池熔炼直接炼铅和变压吸附制氧的工艺流程、特点，以及变压吸附制氧技术在高原地区该领域的具体应用。通过采用高效PU-8型锂基制氧分子筛及两塔吸附流程，配以适宜的鼓气系统、脱附系统、压氧系统、放空系统，VPSA制氧站弥补了2 500 Nm³/h的用氧缺口，解决了燃烧不充分的问题，提高了烟尘燃烧效率，节省焦炭约10%,降低成本约8%,满足高原地区再生铅行业用户的用氧需求。     

PSA制氧过程产品气流量对其氧气体积分数的影响

为了提高小型两床变压吸附（PSA）制氧机在变产品气流量下的氧气体积分数,建立了改进的Skarstrom两床循环PSA制氧实验装置,研究了产品气流量对其氧气体积分数的影响。研究结果表明,在低产品气流量运行条件下,通过提高清洗气总氧量与原料气总氧量之比（P/F）以及降低最高吸附压力与最低解吸压力之比（θ）可消除氧气返混的不利影响;在高产品气流量运行条件下,通过提高P/F和θ可以提高实验装置中分子筛的工作能力,进而提高产品气中的氧气体积分数。在此基础上,对低和高产品气流量运行条件下的P/F和θ进行了调节,分别将产品气流量为3.55 L·min?1和19.88 L·min?1时的氧气体积分数从92.4%增加至了95.7%和从74.0%增加至了74.9%。本文的研究结果可为变产品气流量下PSA制氧工艺参数优化提供参考。      

深冷法制氧和真空变压吸附制氧在富氧炼铜中的应用对比

本文分析了两种主要工业制氧方法——深冷法制氧和真空变压吸附制氧法的特点，指出深冷空气分离法在大型、特大型用氧场合具有优势，变压吸附制氧法在富氧炼铜方面得到了越来越广泛的应用。     

焦炉煤气变压吸附制氢关键问题分析及优化设计

针对变压吸附制氢工艺的原料气焦炉煤气含杂质多、单塔产品流间断、系统控制复杂等问题,周期性对制氢工艺进行优化设计。设计对焦炉煤气进行净化和预处理,确保制氢工艺安全稳定;采用6塔工艺,保证适当的均压次数,实现了产品连续稳定输出;同时对复杂的控制系统进行了优化设计。实现了制氢机组稳定运行,产品回收率80%,氢气纯度99.999%。     

HX-6000型VPSA-O2真空变压吸附制富氧装置的设计与应用

介绍了6000m3/h真空变压吸附制氧装置的基本原理、工艺流程,对吸附法和深冷法的特点进行了比较.     

π型向心径向流吸附器气?固两相模型传热传质特性

为了明确径向流吸附器变压吸附制氧的传热传质规律并提高制氧效率,建立π型向心径向流吸附器（CP-π RFA）的气固耦合两相吸附模型,通过计算流体力学方法对能量模型、吸附热以及颗粒尺寸等因素进行了数值模拟。结果表明:单相模型在加压过程和吸附过程中床层内最高温度分别为309.19 K和311.63 K,氧气摩尔分数最高值分别为55.66%和62.65%;同等条件下两相模型在加压过程和吸附过程中床层内最高温度分别为302.27 K和305.29 K,氧气摩尔分数最高值分别为57.51%和66.02%。未考虑吸附热的加压过程和吸附过程床层内最高温度分别为293.5 K和293.9 K,氧气摩尔分数最高值分别为59.25%和72.18%;同等条件下考虑吸附热时在加压过程和吸附过程中床层内最高温度分别为302.3 K和305.3 K,氧气摩尔分数最高值分别为57.51%和66.02%。随着颗粒直径的增加,出口产品气的氧气摩尔分数逐渐下降,同时产品气流量与回收率逐渐增加,颗粒直径1.6 mm为最佳吸附剂颗粒直径。本实验获得了吸附器内部传热传质规律,为CP-π RFA用于变压吸附制氧提供重要的技术参考。      

钢铁企业焦炉煤气利用的一个重要发展方向

 通过对焦炉煤气的用途,用于加热、发电、制造氢气、甲醇、生产直接还原铁等进行比较,结合钢铁企业的实际情况,得出钢铁企业焦炉煤气合理的应用是提取氢气作为原料生产化学产品。通过比较目前生产氢气的两种方法,深冷法和变压吸附法,可知焦炉煤气变压吸附制氢法是中等规模制氢的经济、技术成熟的好方法,其难点是煤气压缩机。在以钢铁工业为核心的循环经济链中,石化厂是重要的环节之一。     

钢液真空脱氮动力学研究

研究了真空度对钢液脱氮动力学的影响。结果表明,真空度为６７Ｐａ及１１０Ｐａ进,脱氮的限制性环节为氮在钢液液相边界层中的传质,真空度为２０００Ｐａ时,脱氮的限制性环节为氮在气液界面的化学反应。真空下的碳氧反应对脱氧效果有明显的影响,当有碳氧反应时,钢液脱氮速度常数增大,同时钢液内生或外来固态粒会作为气泡形核核心,加速脱氮过程。     

The influence of gaseous environments on fatigue crack growth in a nickel-copper alloy

Cyclic crack propagation rates for a 65 pct nickel-33 pct copper alloy in low pressure, 0.013 MPa (100 torr), environments of hydrogen, oxygen, and nitrogen gas were compared to a reference crack propagation rate in a 1.3μPa vacuum. Crack propagation rates were determined over a range of temperatures for vacuum and hydrogen gas at a constant cyclic stress intensity. Crack propagation in the gaseous environment results in an increased crack propagation rate compared to growth rates in vacuum and a unique fracture mor-phology for each environment. Parallel investigations using transmission electron microscopy showed a unique dislocation structure adjacent to the fracture surface corre-sponding to each fracture morphology and environment. Fracture modes were transgran-ular in vacuum and nitrogen gas, transgranular with crystallographically-oriented features in oxygen gas, and intergranular over a range of temperature in hydrogen. A mechanism is suggested to explain gaseous environmental effects based on dislocation-gas atom inter-action.     

氨分解制氢在钼加工行业的应用进展

氨分解变压吸附制氢因其投资成本低、原料采购容易、氢气纯度高,在中小企业得到了广泛应用。随着变压吸附及氢气回收技术的发展成熟,大幅提高了氢气的纯度和利用率,显著降低成本。尾气回收进一步提高了氢气的回收率,把分解产生的氮气变废为宝,可用于钼粉还原的过程中。在国外,采用氮氢混合气体可以制备各种具有特殊性能的钼粉,这值得进行相关应用研究。     

真空条件下钢液脱气过程的模拟研究

基于相似的动力学机理,利用水溶液中溶解氧的去除过程模拟了钢液的真空脱气行为. 在负压25 kPa条件下发现,容器壁面或测氧探头表面会析出大量细小气泡,这一现象与以往脱气数学模型假设的内部脱气反应非常类似;为了验证内部脱气位点的存在,通过引入机械搅拌,对溶池表面和内部脱气速率进行了分析计算. 实验结果表明,在整个脱气过程中溶池表面脱气速率很低,内部脱气位点析出的气泡会极大地提高溶解氧的去除速率,尤其当真空压力为25 kPa时,其脱气速率约为自由表面的脱气速率的10倍,但内部反应仅局限于脱气的初始阶段,即高溶解氧浓度范围内. 另外,水溶液中溶解氧的去除为一级反应过程,其体积传质系数（k · A · V?1）为常数,因此可以利用溶解氧在水溶液中的去除过程模拟钢液的真空脱气行为. 为了描述真空压力和吹氩流量对k · A · V?1的影响,引入搅拌动能密度（ε）的概念,通过线性回归得到了lg (k · A · V?1)与lg ε之间的函数关系,并与以往的模拟研究进行了对比.      

真空变压吸附制氧（VPSA-O2）系统设备及运行实践

介绍真空变压吸附制氧(VPSA-O2)系统和主要设备配置及其运行实践,重点对活塞式氧气增压机运行中气缸带油问题进行了分析与处理。