收藏本站
《南京工业大学》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

变压吸附法净化氢气的研究

陈惊波  
【摘要】:变压吸附(PSA)技术是一门新技术,它对原料气适应性广,不需要复杂的预处理系统,整个装置在环境温度下运行,无设备腐蚀和环境污染问题,装置工艺过程简单,可靠性高,自动化程度高,操作方便,操作条件宽,净比度高,运行费用低,运转周期长,是一种应用前景十分广阔的分离技术。 PSA 生产工艺是循环进行的,包括两个步骤:吸附和再生。其中再生又分为一均、提供冲洗、二均、逆放、冲洗、再加压等步骤。在吸附过程中,所有杂质都被吸附剂吸附,由此可以生产高纯度的氢气。再生过程是吸附剂上的杂质被吹除,使循环重复进行(吸附——再生)。 本实验采用先进的自动控制设备对PSA 过程的各个阶段进行模拟,将PSA分为净化和提纯两种吸附过程,分别对四塔变压吸附的净化和提纯过程设计了吸附流程和操作步骤,为在现代工业中的PSA 的应用提供操作参数和理论依据。PLC 自动控制由智能化软件“组态王(WINCC)”来实现,采用SIEMENS 公司的MICROWIN_V32 STEP7 梯形图编程语言作为编程平台进行编程。考虑到每个吸附塔的吸附过程在净化时是九个步骤,在提纯时是八个步骤,因此通过结构化编程,把具有相同控制要求的过程模块化,分别编写九个和八个不同的功能模块,通过FC 模块封装,这样每个吸附塔只要调用相应一组的控制模块即可实现净化或提纯。 本文以工业生产为目标,基于PLC 控制四塔变压吸附系统对H_2-CO 混合气中氢气的净化来对PSA 作研究。在单柱上用动态法测定了CO 在这两种吸附剂上的穿透曲线,综合比较了两种吸附剂的动态吸附性能,净化装置采用四个吸附塔,塔内分别装填的是NA 型络合吸附剂和5A 分子筛,通过压力变化的四塔二均吸附工艺净化含有一氧化碳杂质的氢气,讨论了逆放过程的压力和冲洗气用量对H_2 的回收率和净化度的影响。在此基础上,进一步讨论了H_2-N_2-CO 体系的吸附性能。 在实验测定的基础上,建立了合适的等温吸附动态模型,采用线形推动力的传质模型,对H_2-CO 体系的吸附过程和变压步骤(逆向放压)进行计算,模型
【学位授予单位】:南京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ028

免费申请
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 马晔风;周俊波;;多晶硅尾气处理与净化工艺研究进展[J];氯碱工业;2010年09期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈广飞;炼油厂氢气网络系统优化研究[D];大连理工大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈丽萍;苟小莉;李霞;;活性炭改性及在发黄偏二甲肼脱色中的应用[J];火炸药学报;2009年05期
2 崔红社,刘应书,刘文海,乐恺,张德鑫;碳分子筛分离氧氩过程的实验研究[J];北京科技大学学报;2005年04期
3 卜令兵;刘应书;刘文海;侯庆文;张德鑫;;微型变压吸附分离空气制氧均压过程[J];北京科技大学学报;2006年10期
4 马淑芬,杨春育,佟泽民,何晓明,朱建华;模拟移动床吸附分离技术[J];北京石油化工学院学报;2003年01期
5 李爽;倪师军;张成江;吴虹霁;;铯在土壤中的吸附性能研究[J];成都理工大学学报(自然科学版);2009年04期
6 姜开宇,段旭明,王敏杰;工艺参数对炭/炭人工骨骼RPM-CVI复合成形效果的影响[J];材料工程;2004年06期
7 马广伟;谢在库;;硅铝分子筛骨架脱铝模型[J];材料研究学报;2009年02期
8 孙俊芬,武利顺,吴光香,王庆瑞;吸附用碳膜的研究[J];产业用纺织品;2003年06期
9 宋维君;杨英辉;;汽轮发电机氢冷系统新型除湿装置的开发[J];大电机技术;2009年02期
10 柏源;薛建明;许月阳;李忠华;王振宇;;燃煤电厂烟气中汞控制技术研究[J];电力科技与环保;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 陈振乾;申小中;刘政显;;建筑材料内温度对甲醛扩散特性影响的分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 邢淑建;臧甲忠;刘冠锋;于海斌;;LSX分子筛的合成及其空分吸附性能[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
3 刘应书;卜令兵;刘文海;侯庆文;张德鑫;;微型PSA制氧均压流程工艺参数试验研究[A];空分设备技术交流会论文集[C];2005年
4 刘宗昉;刘海燕;曾懿;孙继红;;钠型低硅铝X型分子筛的锂离子交换性能研究 Ⅰ.交换工艺研究[A];第14次全国分子筛学术年会论文集——微孔介孔材料科学及在新能源与节能、减排中的应用[C];2008年
5 王玉莹;张毅敏;高月香;刘海青;;不同吸附材料处理餐饮废水的比较研究[A];2013中国环境科学学会学术年会论文集(第五卷)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王桂芳;铝柱撑蒙脱石的制备、结构及其吸附性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 屈芳;粘土基多孔吸附/催化材料及其净化典型VOCs的性能[D];浙江大学;2010年
3 刘海蛟;MCFB烟气净化系统的多种污染物协同脱除研究[D];浙江大学;2009年
4 刘南;改性吸附材料对恶臭气体的吸附效应与机理研究[D];吉林大学;2011年
5 钱晓荣;阳离子木屑纤维素吸附剂的制备及其吸附性能与应用研究[D];南京理工大学;2010年
6 王志恒;油田轻烃分馏与精制技术研究[D];东北石油大学;2011年
7 范庆虎;含氮氧煤层气液化装置中关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 周烈兴;活性炭吸附处理苯和甲苯气体的性能及机理研究[D];昆明理工大学;2011年
9 刘守新;活性炭光再生技术与TiO_2--活性炭协同作用机制研究[D];东北林业大学;2002年
10 陈绍华;锆膜表面改性及其渗氢行为研究[D];四川大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔强;臭氧果蔬保鲜设备的研制[D];大连理工大学;2010年
2 王晴晴;纳米金属的制备及其在处理典型有机污染物中的应用[D];河南理工大学;2010年
3 锡林哈斯;改性高分子吸附剂的吸附性能研究及应用[D];沈阳理工大学;2010年
4 葛明;不同炭质多孔材料对二氧化碳的吸附性能比较[D];华东理工大学;2011年
5 顾飞龙;碳分子筛变压吸附(PSA)法制取高纯度氮气的工艺研究[D];华东理工大学;2010年
6 高蓝宇;CO_2吸附和输送技术研究[D];浙江大学;2011年
7 王何灵;壳聚糖金属配合物吸附去除水中六价铬的研究[D];浙江大学;2011年
8 王正兴;含砷污水的混凝—氧化—吸附处理研究[D];昆明理工大学;2009年
9 刘晶晶;川牛膝成分分离和质量标准化研究[D];成都中医药大学;2010年
10 陈博;不同性能滤料负载粉尘层联合脱除模拟烟气中气态汞的试验研究[D];东华大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾亚龙;丁国江;廖敏;;改良西门子法多晶硅还原新技术研究进展[J];四川有色金属;2009年02期
2 李刚;陆海燕;;基于遗传算法的RC结构优化设计[J];四川建筑科学研究;2010年02期
3 刘大莲;王丽伟;胡琳;;一种新的求解约束优化问题的遗传算法[J];北京联合大学学报(自然科学版);2010年02期
4 高翔;海洋;;遗传算法应用[J];赤峰学院学报(自然科学版);2009年03期
5 朱骏业;三氯氢硅合成尾气的综合回收[J];世界有色金属;1995年06期
6 祝庚;;遗传算法及轮盘赌选择的C++实现[J];东莞理工学院学报;2007年05期
7 段玉倩,贺家李;遗传算法及其改进[J];电力系统及其自动化学报;1998年01期
8 陈宇翔;许德武;;基于遗传算法的最短路径探索[J];电脑知识与技术;2010年14期
9 王炜亮;;水夹点技术用于石化行业水网络优化研究[J];环境科学与技术;2008年02期
10 梁骏吾;电子级多晶硅的生产工艺[J];中国工程科学;2000年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 邱若磐;炼油厂氢气资源优化利用研究[D];大连理工大学;2003年
2 刘军;镇海炼化氢气网络优化研究[D];浙江大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 侯俊峰;武在军;王耀挺;毕明峰;;流化床技术制备粒状多晶硅的研究进展[J];氯碱工业;2012年04期
2 唐伟博;陈自力;贾坤;田茂远;王程;;多晶硅还原尾气中再生氢气的回收利用[J];精细与专用化学品;2012年12期
3 袁学民;裴艳红;马国栋;;塔顶全凝器在多晶硅尾气回收技术中的应用[J];化学工业与工程;2013年02期
4 王晓英;王宇光;谷新春;刘颖;;多晶硅制备工艺及发展趋势[J];化工进展;2013年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;变压吸附提浓炼厂气的氢[J];河南化工;1987年04期
2 成爱萍;变压吸附工艺回收石灰窑气生产液体二氧化碳[J];环境与开发;1994年04期
3 吴楷;变压吸附富氧工艺用于合成氨制气过程的技术经济分析[J];化工技术经济;1996年06期
4 杨晓勤,蒋远华,何涛;“8·13”工程变压吸附脱碳气体损失及电耗计算[J];小氮肥;2001年10期
5 李健文;DQ型变压吸附制氮装置设计及其应用[J];压缩机技术;2003年06期
6 张杰;变压吸附脱碳双高工艺的工业应用[J];低温与特气;2004年06期
7 马国红,胡明辉;1900m~3/h变压吸附纯氮设备的设计和运行[J];深冷技术;2005年02期
8 李嗣源;李彬;;氨合成弛放气变压吸附提氢装置运行总结[J];小氮肥;2010年07期
9 郭梦骅;氨分解变压吸附制氢工艺初探[J];能源研究与信息;1989年04期
10 柴卫祖;;公司液化厂在“神华”投标成功[J];杭氧科技;1996年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 裴红珍;;高原环境变压吸附设备的设计应用[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
2 王楠;刘应书;刘文海;张德鑫;;微型变压吸附空气分离制氧过程分析[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
3 范志涛;;变压吸附在气体分离单元的应用[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
4 刘建忠;;800Nm~3焦炉煤气变压吸附制氢装置的工艺流程及其经济运行[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
5 卜令兵;刘应书;刘文海;赵华;;变压吸附气体分离系统设计工程软件开发[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
6 卜令兵;刘应书;刘文海;赵华;戴瑞峰;;变压吸附气体分离系统智能仿真初探[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
7 魏玺群;陈健;;变压吸附气体分离技术的应用和发展[A];第五届全国低温工程大会论文集[C];2001年
8 周俊生;;变压吸附(PSA)脱除CO_2技术在我厂液氨生产上的应用[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
9 王华金;;变压吸附制富氧装置技术的发展与现状[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
10 范志涛;;提取CO的实际应用和技术探讨[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 慕尘;多项制度不落实致仪表工一氧化碳中毒[N];中国安全生产报;2009年
2 谢昭萍;变压吸附:从气体中淘金[N];中国环境报;2006年
3 谢萍;我国建成世界最大变压吸附制纯氢装置[N];中国石化报;2008年
4 记者 谢昭萍;我建造世界最大变压吸附制纯氢装置[N];中国化工报;2005年
5 于萍;沧州大化制氮工艺用上变压吸附[N];中国化工报;2006年
6 记者 盛义;天科股份 走出困境会有时[N];中国证券报;2004年
7 杨厚喜杨至爱;湖北三宁化工:节能改造项目初步设计获批复[N];中华合作时报;2008年
8 张兴刚 李万宝;亚洲最大脱碳装置山东投运[N];中国化工报;2005年
9 记者 徐志良 特约记者 王爱军;天脊合成氨新装置成为节能先锋[N];长治日报;2008年
10 记者 余光贤 通讯员 王伟;上海石化年产60万吨芳烃项目投产[N];中国石化报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王啸;非等温变压吸附空分制氧过程的计算和优化[D];南京工业大学;2003年
2 吕昌忠;新型四塔变压吸附提纯氢气过程研究[D];天津大学;2003年
3 杨明莉;煤层甲烷变压吸附浓缩的研究[D];重庆大学;2004年
4 王水利;瓦斯组分吸附浓缩的实验与模拟研究[D];西安科技大学;2010年
5 张尤华;生物质一体化制氢研究[D];华东理工大学;2012年
6 王璐;沸石13XAPG吸附分离CO_2-N_2混合气过程研究及其应用[D];华东理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于洁;变压吸附提纯沼气中CH_4的试验研究[D];东北农业大学;2012年
2 强艳波;变压吸附(PSA)分离净化煤气提纯一氧化碳的工艺过程分析与优化[D];华东理工大学;2011年
3 陶北平;天科股份PSA市场营销战略设计[D];四川大学;2003年
4 苏超;变压吸附管道流体动力学特性研究[D];山东科技大学;2010年
5 梁吉坤;医用制氧机控制程序开发及氧气浓度检测[D];电子科技大学;2010年
6 刘涛;新型沼气变压吸附提纯工艺研究[D];华南理工大学;2013年
7 戴岳;络合型吸附剂变压吸附环氧乙烷生产尾气中乙烯的研究[D];南京工业大学;2004年
8 顾飞龙;碳分子筛变压吸附(PSA)法制取高纯度氮气的工艺研究[D];华东理工大学;2010年
9 李杰;新型紧凑结构四塔变压吸附空分制氧装置研究[D];天津大学;2003年
10 徐徜徉;膜分离与变压吸附集成制取高浓度氧气的研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026