变压吸附问答题含解析-4

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1．什么是吸附分离？答：吸附是化工生产中对流体混合物进行分离

的一种方式。是利用混合物中各组分在多孔性固体吸附剂中被吸附

力的不同，使其中的一种或数种组分被吸附于吸附剂表面上，从而

达到分离的目的。根据吸附剂表面和被吸附物质之间作用力的不同，

可分为物理吸附和化学吸附两种类型。2．什么是变压吸附？

答：变压吸附简称 PSA，是对气体混合物进行提纯的工艺过程，

该工艺是以多孔性固体物质（吸附剂）内部表面对气体分子的物

理吸附为基础，在两种压力状态之间工作的可逆的物理吸附过程，

它是根据混合气体中杂质组分在高压下具有较大的吸附能力，在

低压下又具有较小的吸附能力，而理想的组分 H2 则无论是高压或

是低压都具有较小的吸附能力的原理。在高压下，增加杂质分压

以便将其尽量多的吸附于吸附剂上，从而达到高的产品纯度。吸

附剂的解吸或再生在低压下进行，尽量减少吸附剂上杂质的残余

量，以便于在下个循环再次吸附杂质。

3．何谓 PSA 的氢回收率？怎样计算氢回收率？

答：回收率是变压吸附装置主要考核指标之一，它的定义是从变压

吸附装置获得的产品中被回收氢组分绝对量占进入变压吸附装置的

原料气中氢组分绝对量的百分比。

计算方法：

方法一：已知下列条件：

（1）«进入变压吸附装置的原料气流量（F，Nm3/h）

（2）«««原料气中氢组分含量（XF，%）

（3）«««从变压吸附装置获得的产品氢气流量（P，Nm3/h）

（4）«««产品中被回收氢组分的含量（XP，%）被回收组分的回

收率（R）为：R=P·XP/(F·XF)×100%

方法二：

已知下列条件：

（1）原料气中氢组分含量（XF，%）

（2）产品中被回收氢组分的含量（XP，%）

（3）解吸气中的氢组分含量（XW，%）被回收组分的回收率（R）为：

R=XP（XF—XW）/XF（XP—XW）×100%

4．采用 PSA 提纯氢气的工艺有何特点？

答：（1）«产品氢纯度高，可达 99.9%以上。（2）«工艺流程短，

自动化程度高、可靠性和灵活性好，开停车方便。（3）«动设备

减少，消耗低，易于管理与维修。（4）由于排放的废气可作为

转化炉的燃料使用，可降低生产综合费用。

5．什么样的混合气体才能用 PSA 进行分离？

答：适用于采用 PSA 进行分离的混合气体应具备如下特点：混合气

体中各组分必须是在相同的吸附压力下具有不同的吸附能力，不希

望的组分应当是在较高的压力下具有较大的吸附能力，而在较低的

压力下，又具有较小的吸附能力。吸附能力相差越大便越容易分离。

而希望的组分应当是非吸附性的，或吸附能力很小，且随压力变化

吸附能力变化不大。

6．PSA 装置最常用的吸附剂是什么？它们对一般气体的吸附顺序如

何？

答：PSA 最常用的吸附剂是分子筛和活性炭，通常两种吸附剂组合

使用。分子筛对一般气体的吸附顺序是：H2＜＜N2＜CH4＜CO＜CO2活

性炭对一般气体的吸附顺序是：H2＜＜N2＜CO＜CH4＜CO2

7．简述活性氧化铝和硅胶在 PSA 装置中的作用。

答：活性氧化铝是一种在物理和化学上都很稳定的高纯度多孔氧化

铝，其特点是耐磨，对所有腐蚀性气体和液体都是惰性的，并且有

极好的热稳定性。在 PSA 工艺上活性氧化铝可作为一种辅助的吸附

剂装填在吸附剂的底部，首先接触进料用于脱除进料中的水蒸汽和

芳烃。硅胶是一种无定型二氧化硅，呈化学惰性无腐蚀的特点，在

PSA 工艺上一般是装填在吸附器的底部用来净化重烃类和酸性气。

8．为什么说PSA 运行效果的好坏关键是吸附剂？

答：PSA 工艺是以吸附剂内部表面对气体分子的物理吸附为基础的

可逆的循环工艺过程，而实现这一循环工艺过程，最基本要求就是

吸附剂具有良好的吸附性能，再生性能以及具有较长的使用寿命。

但在装置运行过程中，吸附剂极易受到如进料带水，升降压速度过

快，杂质过载等多种因素的损害，从而使吸附剂失去上述性能，由

此导致 PSA 装置失去对 PSA 原料气的提纯作用，所以说PSA 装置运

行效果的好坏的关键是保护好吸附剂。

9．分子筛和活性炭吸附性能的比较。

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摘要：

1．什么是吸附分离？答：吸附是化工生产中对流体混合物进行分离的一种方式。是利用混合物中各组分在多孔性固体吸附剂中被吸附力的不同，使其中的一种或数种组分被吸附于吸附剂表面上，从而达到分离的目的。根据吸附剂表面和被吸附物质之间作用力的不同，可分为物理吸附和化学吸附两种类型。2．什么是变压吸附？答：变压吸附简称PSA，是对气体混合物进行提纯的工艺过程，该工艺是以多孔性固体物质（吸附剂）内部表面对气体分子的物理吸附为基础，在两种压力状态之间工作的可逆的物理吸附过程，它是根据混合气体中杂质组分在高压下具有较大的吸附能力，在低压下又具有较小的吸附能力，而理想的组分H2则无论是高压或是低压都具有较小的吸附能...

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