1. 海洋變溫變壓吸附裝置有哪些
主要有兩種。
生產(chǎn)方法有:
1,、電解水制氫.
水電解制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一。水為原料制氫過程是氫與氧燃燒生成水的逆過程,,因此只要提供一定形式一定能量,則可使水分解,。提供電能使水分解制得氫氣的效率一般在75-85%,,其工藝過程簡單,無污染,,但消耗電量大,,因此其應(yīng)用受到一定的限制。利用電網(wǎng)峰谷差電解水制氫,,作為一種貯能手段也具有特點,。我國水力資源豐富,利用水電發(fā)電,,電解水制氫有其發(fā)展前景,。太陽能取之不盡,其中利用光電制氫的方法即稱為太陽能氫能系統(tǒng),,國外已進行實驗性研究。隨著太陽電池轉(zhuǎn)換能量效率的提高,,成本的降低及使用壽命的延長,,其用于制氫的前景不可估量。同時,,太陽能,、風能及海洋能等也可通過電制得氫氣并用氫作為中間載能體來調(diào)節(jié),貯存轉(zhuǎn)化能量,,使得對用戶的能量供應(yīng)更為靈活方便,。供電系統(tǒng)在低谷時富余電能也可用于電解水制氫,,達到儲能的目的。我國各種規(guī)模的水電解制氫裝置數(shù)以百計,,但均為小型電解制氫設(shè)備,,其目的均為制提氫氣作料而非作為能源。隨著氫能應(yīng)用的逐步擴大,,水電解制氫方法必將得到發(fā)展,。
2、礦物燃料制氫
以煤,、石油及天然氣為原料制取氫氣是當今制取氫氣是主要的方法,。該方法在我國都具有成熟的工藝,并建有工業(yè)生產(chǎn)裝置,。
(1)煤為原料制取氫氣
在我國能源結(jié)構(gòu)中,,在今后相當長一段時間內(nèi),煤炭還將是主要能源,。如何提高煤的利用效率及減少對環(huán)境的污染是需不斷研究的課題,,將煤炭轉(zhuǎn)化為氫是其途徑之一。
以煤為原料制取含氫氣體的方法主要有兩種:一是煤的焦化(或稱高溫干餾),,二是煤的氣化,。焦化是指煤在隔絕空氣條件下,在90-1000℃制取焦碳副產(chǎn)品為焦爐煤氣,。焦爐煤氣組成中含氫氣55-60%(體積)甲烷23-27%,、一氧化碳6-8%等。每噸煤可得煤氣300-350m3,,可作為城市煤氣,,亦是制取氫氣的原料。煤的氣化是指煤在高溫常壓或加壓下,,與氣化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣體產(chǎn)物,。氣化劑為水蒸汽或氧所(空氣),氣體產(chǎn)物中含有氫有等組份,,其含量隨不同氣化方法而異,。我國有大批中小型合成氫廠,均以煤為原料,,氣化后制得含氫煤氣作為合成氨的原料,。這是一種具有我國特點的取得氫源方法。采用OGI固定床式氣化爐,,可間歇操作生產(chǎn)制得水煤氣,。該裝置投資小,操作容易,,其氣體產(chǎn)物組成主要是氫及一氧化碳,,其中氫氣可達60%以上,,經(jīng)轉(zhuǎn)化后可制得純氫。采用煤氣化制氫方法,,其設(shè)備費占投資主要部分,。煤地下氣化方法近數(shù)十年已為人們所重視。地下氣化技術(shù)具有煤 資源利用率高及減少或避免地表環(huán)境破壞等優(yōu)點,。中國礦業(yè)大學余力等開發(fā)并完善了"長通道,、大斷 面、兩階段地下煤氣化"生產(chǎn)水煤氣的新工藝,,煤氣中氫氣含量達50%以上,,在唐山劉莊已進行工業(yè)性試運轉(zhuǎn),可日產(chǎn)水煤氣5萬m3,,如再經(jīng)轉(zhuǎn)化及變壓吸附法提純可制得廉價氫氣,,該法在我國具有一定開發(fā)前景.我國對煤制氫技術(shù)的掌握已有良好的基礎(chǔ),特別是大批中小型合成氨廠的制氫裝置遍布各地,,為今后提供氫源創(chuàng)造了條件,。我國自行開發(fā)的地下煤氣化制水煤氣獲得廉價氫氣的工藝已取得 階段成果,具有開發(fā)前景,,值得重視,。
(2)以天然氣或輕質(zhì)油為原料制取氫氣
該法是在催化劑存在下與水蒸汽反應(yīng)轉(zhuǎn)化制得氫氣。主要發(fā)生下述反應(yīng):
CH4+H2O→CO+H2
CO+H2O→COZ+HZ
CnH2h+2+Nh2O→nCO+(Zh+l)HZ
反應(yīng)在800-820℃下進行,。從上述反應(yīng)可知,,也有部分氫氣來自水蒸汽。用該法制得的氣體組成中,,氫氣含量可達74%(體積),,其生產(chǎn)成本主要取決于原料價格,我國輕質(zhì)油價格高,,制氣成本貴,,采用受到限制。大多數(shù)大型合成氨合成甲醇工廠均采用天然氣為原料,,催化水蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的工藝,。我國在該領(lǐng)域進行了大量有成效的研究工作,并建有大批工業(yè)生產(chǎn)裝置,。我國曾開發(fā)采用間歇式天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝,,制取小型合成氨廠的原料,這種方法不必用采高溫合金轉(zhuǎn)化爐,,裝置投資成本低。以石油及天然氣為原料制氫的工藝已十分成熟,,但因受原料的限制目前主要用于制取化工原料,。
(3)以重油為原料部分氧化法制取氫氣
重油原料包括有常壓,、減壓渣油及石油深度加工后的燃料油,重油與水蒸汽及氧氣反應(yīng)制得含氫
氣體產(chǎn)物,。部分重油燃燒提供轉(zhuǎn)化吸熱反應(yīng)所需熱量及一定的反應(yīng)溫度,。該法生產(chǎn)的氫氣產(chǎn)物成本
中,原料費約占三分之一,,而重油價格較低,,故為人們重視。我國建有大型重油部分氧化法制氫裝置,,用于制取合成氫的原料,。
2. 變溫吸附與變壓吸附
按吸附劑再生方式來分類,主要可分為無熱再生微熱再生吸干機和有熱再生微熱再生吸干機兩種,。由于無熱微熱再生吸干機是按等溫吸附工作,,又稱“變壓吸附”有熱微熱再生吸干機是按等壓吸附工作,又稱“變溫吸附”,。在實際使用中還有一種叫微熱式干燥機,,從形式上看,微熱式再生干燥機也是對再生氣體進行加溫,,但是由于它使用的再生氣體是來自本身的含水量很低的干燥空氣,,因此它也是屬于“變壓吸附”干燥機。
3. 海洋變溫變壓吸附裝置有哪些類型
按吸附劑再生方式來分類,,主要可分為無熱再生吸附式干燥機和有熱再生吸附式干燥機兩種,。由于無熱吸附式干燥機是按等溫吸附工作,又稱“變壓吸附”有熱吸附式干燥機是按等壓吸附工作,,又稱“變溫吸附”,。我們公司之前用過上海艾帝蘭還有一種叫艾帝蘭微熱式干燥機(ADL-/XF-M),從形式上看,,微熱式再生干燥機也是對再生氣體進行加溫,,但是由于它使用的再生氣體是來自本身的含水量很低的干燥空氣,因此它也是屬于“變壓吸附”干燥機,。不知道你明白了沒的?。?/p>
4. 溫度對變壓吸附的影響
如果溫度不變,,在加壓的情況下吸附,,用減壓(抽真空)或常壓解吸的方法,稱為變壓吸附,??梢姡儔何绞峭ㄟ^改變壓力來吸附和解吸的
在加壓下進行吸附,減壓下進行解吸,。由于循環(huán)周期短,,吸附熱來不及散失,可供解吸之用,,所以吸附熱和解吸熱引起的吸附床溫度變化一般不大,,波動范圍僅在幾度,可近似看作等溫過程,。變壓吸附工作狀態(tài)僅僅是在一條等吸附線上變化,。
5. 變溫吸附原理
屬于物理吸附.分子篩凈化流程是壓縮空氣進入冷箱以前,先經(jīng)過分子篩純化器,清除空氣中的水分、二氧化碳等雜質(zhì),不會出現(xiàn)空氣在冷卻過程中再析出,、凍結(jié)這些雜質(zhì),可保證空分裝置的正常工作.這樣的工作是利用變溫和變壓影響吸附和脫附的能力來實現(xiàn)的.不發(fā)生化學反應(yīng).
6. 變溫吸附tsa
發(fā)酵廢氣處理法
(1)吸收法
吸收技術(shù)是使用易揮發(fā)或不揮發(fā)的液體作為吸收劑,,利用VOCs中不同氣體在吸收劑中的溶解度不同,使有害氣體被吸收,,從而達到凈化廢氣的目的,。常用于處理高濕度>(50%)VOCs氣體。該法的處理濃度范圍為500-5000ppm,,效率高達95%-98%,,但投資較大,設(shè)計困難,,應(yīng)用比較少,。
(2)吸附法
利用吸附劑發(fā)達的多孔結(jié)構(gòu)對有機廢氣中VOCs的吸附作用來達到分離有害污染物的一種技術(shù)。在目前應(yīng)用的吸附劑中,,活性炭性能較好,,應(yīng)用較廣,比其它商業(yè)可用的吸附劑,,如:沸石,、分子篩、活性氧化鋁,、多孔黏土,、吸附樹脂、礦石和硅膠等,,有更大的吸/脫附容量和更快的吸附動力學性能,。活性炭主要有三種類型即粉末狀活性炭,、顆粒狀活性炭,、活性炭纖維,活性炭吸附技術(shù)主要分為變壓吸附(PSA)和變溫吸附(TSA),。變壓吸附可以實現(xiàn)循環(huán)操作,,具有自動化程度高,、能耗低、安全的優(yōu)點,,但變壓吸附需要不斷加壓,、減壓或抽真空,操作頻繁,,對設(shè)備要求高,能耗巨大,,多用于高檔的溶劑回收,。固定床變溫吸附法,具有回收效率高,,設(shè)備簡單,,工藝相對成熟等優(yōu)點。吸附法的缺點是設(shè)備龐大,,流程復雜,,吸附劑需要再生?;钚蕴课椒ū容^適用于處理VOCs濃度為300-5000ppm的有機廢氣,,主要用于吸附回收脂肪和芳香族碳氫化合物、大部分含氯溶劑,、常用醇類,、部分酮類和酯類等;活性炭纖維吸附低濃度以至痕量的吸附質(zhì)時更有效,,可用于回收苯乙烯和丙烯腈等,,但費用較活性炭吸附法高。
(3)催化燃燒法
催化燃燒法指借助催化劑將?VOCs在低點燃溫度下(?200-300℃)進行無焰燃燒,,廢氣被氧化為?CO2和?H2O,。該方法處理有機廢氣的效率能達到?90-99%,且能量消耗少,、燃燒溫度低,、不易帶來二次污染、運行周期長,,可回收熱量,,適合處理低濃度的和成分復雜的?VOCs。但使用的催化劑大多數(shù)是鉑,、鈀等貴金屬,,以三氧化二鋁作為載體,而貴金屬價格昂貴,,易中毒,,而且當凈化低濃度的有機廢氣時需要加入輔助燃料助燃,,導致費用增加。現(xiàn)在正在研究開發(fā)新型的稀土催化劑以節(jié)省貴金屬,。
(4)冷凝法
冷凝法是利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓這一性質(zhì),,采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度又提高壓力的方法,,使處于蒸氣狀態(tài)的VOCs冷凝并從廢氣中分離出來的過程,。特別適用于處理VOCs濃度在10000ppm以上的較高濃度的有機蒸氣,VOCs的去除率與其初始濃度和冷卻溫度有關(guān),。在給定的溫度下,,VOCs的初始濃度越大,VOCs的去除率越高,。冷凝法在理論上可達到很高的凈化程度,,但是當濃度低于幾個ppm時,須采取進一步的冷凍措施,,使運行成本大大提高,,所以冷凝法不適宜處理低濃度的有機氣體,而常作為其他方法(如吸附法,、焚燒法和使用溶劑吸收)凈化高濃度廢氣的前處理,,以降低有機負荷,回收有機物,。
(5)生物法
生物法較早應(yīng)用于脫臭,,近年來逐漸發(fā)展成為VOCs的新型污染控制方法。該方法中,,含有VOCs的廢氣由濕度控制器進行加濕后通過生物濾床的布氣板,,沿濾料均勻向上移動,在停留時間內(nèi),,氣相物質(zhì)通過平流效應(yīng),、擴散效應(yīng)、吸附等綜合作用,,進入包圍在濾料表面的活性生物層,,與生物層內(nèi)的微生物發(fā)生好氧反應(yīng),進行生物降解,,生成CO2和H2O,。生物降解法設(shè)備簡單,運行維護費用低,,無二次污染等優(yōu)點,,尤其在處理低濃度、生物可降解性好的氣態(tài)污染物時更顯其經(jīng)濟性,。體積大和停留時間長是生物法的主要問題,,同時該法對成分復雜的廢氣或難以降解的VOCs去除效果較差,。
(6)等離子法
當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,,產(chǎn)生包括電子,、各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體,。利用這些高能電子,、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用,使污染物分子在極短的時間內(nèi)發(fā)生分解,,以達到降解污染物的目的,。有機化合物,產(chǎn)物為CO2,、CO和H2O。若有機物是氯代物,,則產(chǎn)物應(yīng)加上氯化物,,而無中間副產(chǎn)物。降低了有機物的毒性,,同時避免了其他方法中的后期處理問題,。適于處理風量大、組分復雜的?VOCs氣體,,特別適用于惡臭氣體的處理,。
等離子體按粒子溫度可分為平衡態(tài)(電子溫度=離子溫度)與非平衡態(tài)(電子溫度>>離子溫度)兩類。非平衡態(tài)等離子體電子溫度可上萬度,,離子及中性離子可低至室溫,,即體系表觀溫度仍很低,故稱“低溫等離子體”,,一般由氣體放電產(chǎn)生,。氣體放電有多種形式,其中工業(yè)上使用的主要是電暈放電(在去除廢氣中的油塵上應(yīng)用已相當成熟)和介質(zhì)阻擋放電(用于廢氣中難降解物質(zhì)的去除)兩種,。等離子體法的優(yōu)點是處理VOCs濃度范圍廣,,去除率高,無二次污染,,但是單位處理量降解能耗偏高,,并且裝置放大受反應(yīng)器結(jié)構(gòu)限制,目前較多協(xié)同催化,、吸附等方法處理VOCs,。
(7)UV光解法
利用高能UV紫外線光束分解空氣中的氧分子產(chǎn)生游離氧(即活性氧),因游離氧所攜帶正負電子不平衡所以需與氧分子結(jié)合,,進而產(chǎn)生臭氧,,臭氧具有很強的氧化性,,通過臭氧對有機廢氣、惡臭氣體進行協(xié)同光解氧化作用,,使有機廢氣,、惡臭氣體物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化成低分子化合物、水和二氧化碳,。
7. 變溫吸附實驗報告數(shù)據(jù)處理
任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質(zhì))來說,,在吸附平衡情況下,溫度越低,,壓力越高,,吸附量越大。反之,,溫度越高,,壓力越低,則吸附量越小,。因此,,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環(huán)過程,。 如果溫度不變,,在加壓的情況下吸附,用減壓(抽真空)或常壓解吸的方法,,稱為變壓吸附,。可見,,變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的,。
變壓吸附操作由于吸附劑的熱導率較小,吸附熱和解吸熱所引起的吸附劑床層溫度變化不大,,故可將其看成等溫過程,,它的工況近似地沿著常溫吸附等溫線進行,在較高壓力(P2)下吸附,,在較低壓力(P1)下解吸,。