关于变压吸附气体分离的技术及应用的分析

朱静迪(林德工程（杭州）有限公司,浙江 杭州 310000)

1 对变压吸附技术的认识

变压吸附气体分离技术在我国工业生产领域应用的非常广泛，也是一种非常重要的气体分离技术。其工作原理是根据组成气体的成分，在不同固体材料上存在着的吸附差异性进行工作的，气体的吸附性会随着压力的变化而发生改变，利用周期性压力变换过程实现最终的气体分离或者提纯。该技术昨早实现的是工业生产中大规模的氢气制作，后来随着科学技术的提高而得到迅速发展，装置数量逐渐增多，规模不断扩大，使用范围越来越广泛。

我国工业生产中使用变压吸附气体分离技术已经有了很长一段时间，各个方面已经逐渐完善。尤其是在中小型规模的氢气分离和提纯领域，该技术已经成为主要的生产方式，并且占据着主要地位。我国传统的氢气制作技术有低温法、电解法等，这种气体分离技术工作效率低，成本高，而且氢气的纯度也不是很理想，所以已经被变压吸附技术对的PSA法取代。PSA法在合成氨变换气中脱除二氧化碳技术，可以使那些小型的合成氨厂改变单一的产品生产结构，大大增加氨的产量，降低了能源的消耗，减低了生产成本。PSA法在一氧化碳提纯方面的应用，解决了我国原料气提纯的问题，我国已经从国外引进一批先进的气体合成装置，用于工业领域的生产。

2 对变压吸附气体分离技术的特点进行研究

变压吸附气体分离技术在我国的应用非常广泛，不仅仅是工业领域，还可以以应用在石油、化工、点子、医疗以及环境保护等方面，与其它的气体分离技术相比，存在着诸多的优点：

2.1 低能耗。变压吸附分离技术的工作压力范围比较大，可以减少加压的能耗，降低生产成本；在常温下操作还能省去冷却或加热所消耗的能量。

2.2 气体提纯度高，并且可以进行灵活的调节。在生产氢气的时候，我们可以根据实际情况的需要，在大范围内的随意调节制作氢气的纯度。

2.3 在工作时，可以对多种气体进行分离，对各种杂物有着较强的承受能力，操作工艺简单、无需复杂的前期处理。

2.4 装置由计算机控制，有着较强的自动控制系统，只需操作员稍微巡视就可以；

2.5 该技术的操作装置有着很强的调节能力，操作弹性大，可以在不同的负荷小保证生产出同质量的产品。

2.6 该技术的投资小，操作成本低，维护简单，工作效率高，是气体分离的首选。

2.7 该技术的使用装置可靠性高，出现故障的情况非常少，可以对故障进行自动诊断。

2.8 这技术有利于环境保护，不会造成环境污染，符合我国的环境政策。

3 分析变压吸附气体分离技术的主要应用

3.1 变压吸附气体分离技术在氢气提纯方面的应用。因为我国许多的工业尾气中存在着大量的氢气，所以需要用PSA法对工业尾气中的氢气进行分离、提纯。因为石油工业生产的需要，我国不得不大量制作氢气，用来满足石油产业。PSA法的出现，大大减少了氢气供求的问题，使得石化系统的应用在近几年得到较快的增长。

3.2 变压吸附气体分离技术在氧气或氮气制作方面的应用。制作氮气（氧气）采用的低温法、PSA法、膜分离技术三种方法之间的的竞争非常激烈，但是使用PSA法的企业占据着主要地位。随着低能耗方面的要求，PSA法的应用每年都在逐渐上升，规模不断扩大，每年都在以30%的增长率迅速增长。

3.3 变压吸附气体分离技术在一氧化碳提纯方面的应用。一氧化碳是化学的基础原料气，以前的提纯技术非常复杂，成本高，操作流程复杂，投资大，提纯的效果不是很理想，所以开始广泛的采用变压吸附技术来对一氧化碳进行提纯。一氧化碳的PSA工艺有两种：(1）一氧化碳专用铜系吸附的吸附工艺；（2）采用常用的吸附剂物理吸附PSA工艺。

3.4 变压吸附技术在二氧化碳分离、提纯方面的应用。为了提高二氧化碳纯度，减少成本，增加效益，采用变压吸附技术来对二氧化碳进行分离提纯，满足多种工业用途。

4 结语

变压吸附技术对我国的发展有着重要的作用，我们应该加大研究的力度。我国应该自行研究生产相关的技术设备，增加我国的经济实力。对变压吸附气体分离技术进行深入的研究，将其更大范围的推广、应用。

[1]郜豫川.PSA技术的研究和发展[A].变压吸附设备技术交流会，2002.

[2]叶振华.吸着分离过程基础[J].1992.