变压吸附知识点问答题含解析.docx

1、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

2、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。2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

3、的回收率（R）为：R=PXP/(FXF)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（XFXW）/XF（XPXW）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

4、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。6PSA 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：H2N2CH4COCO2活性炭对一般气体的吸附顺序是：H2N2COCH4CO27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

5、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

6、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。答：活性炭对二氧化碳的吸附能力很大，而且吸附量随压力的升降变化十分明显，是二氧化碳的良好的吸附剂，分子筛则不然，它在低压下就大量吸附二氧化碳，而且随压力升高吸附量变化不明显，在低压下脱附困难，故不能作二氧化碳的吸附剂。活性炭和分子筛都可用作一氧化碳的吸附剂，活性炭的高压吸附量比分子筛的大，低压脱附容易，但是分子筛的吸附能力更强，适用于要求产品中一氧化碳很低的情况。分子筛和活性炭都适于在 PSA 中吸附甲烷，它们在压力变化幅度相同时，平衡吸附量的变化基本相同，而分子筛对甲烷的吸附能力更强。10新鲜的吸附剂应如何保存？答：由于新鲜的吸附剂对水分子有很强的亲合力，而且吸附了水以后脱附是很困难的，这将严重影响 PSA 装置的性能，所以新鲜的吸附剂应妥善保管好，应采取以下几点防护措施：（1）吸附剂的容器应当保存在室内，以防止遭受雨水或受潮。（2）装有吸附剂的桶不可以刺破，严重撞凹或破坏桶的密封。（