变压吸附制氢设备原理：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？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觉对量占进入变压吸附装置的原料气中氢组分觉对量的百分比。计算方法：方法一：已知下列条件：⑴进入变压吸附装置的原料气流量（F，Nm3/h）⑵原料气中氢组分含量（XF，%）⑶从变压吸附装置获得的产品氢气流量（P，Nm3/h）⑷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×*方法二：已知下列条件：⑴原料气中氢组分含量（XF，%）⑵产品中被回收氢组分的含量（XP，%）⑶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）×*变压吸附制氢设备原理：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？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觉对量占进入变压吸附装置的原料气中氢组分觉对量的百分比。计算方法：方法一：已知下列条件：⑴进入变压吸附装置的原料气流量（F，Nm3/h）⑵原料气中氢组分含量（XF，%）⑶从变压吸附装置获得的产品氢气流量（P，Nm3/h）⑷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×*方法二：已知下列条件：⑴原料气中氢组分含量（XF，%）⑵产品中被回收氢组分的含量（XP，%）⑶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）×*8．为什么说变压吸附制氢设备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，***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***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。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***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***很低的情况。分子筛和活性炭都适于在PSA中吸附***，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***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：⑴吸附剂的容器应当保存在室内，以防止遭受雨水或受潮。⑵装有吸附剂的桶不可以刺破，严重撞凹或***桶的密封。⑶吸附剂直到被立即装填以前，其容器必须是不开封的。11．变压吸附制氢设备吸附剂是怎样装填的？答：提纯回收氢气的PSA所用的吸附剂通常是由活性炭和分子筛两种的组合。根据活性炭和分子筛对杂质组分二氧化碳、***、***和水的不同吸附特性，一般活性炭做为主吸附剂装在下层，约占吸附剂总量的四分之三。分子筛作为辅助吸附剂装在吸附器上层。如果为了脱水和防止芳烃使吸附剂***，通常在床层底部装一些活性氧化铝。吸附剂的装填步骤及要求：⑴检查吸附器内部结构合格后，首先装入活性炭。将活性炭从容器中倾入卸料漏斗，提升到吸附器顶部后转移到接收漏斗中，吸附剂通过管子流到连接的装填元件上，通过装填元件，吸附剂均匀地降落在吸附剂床层的表面上，这样吸附剂才能获得均匀一致的蕞大的堆积密度，并且使吸附剂的下沉和移动***小。⑵活性炭装填完毕后，应平整料面，使床层基本水平。然后按同样的装填方法装入分子筛。装填完毕后，平整料面，使吸附剂床层的顶部水平。装好吸附器顶部分布器，封好吸附器上、下打开的法兰。⑶通过同样的方法装填全部吸附器，以使经过每个吸附器的气体流量均匀一致。在所有吸附剂装填操作期间，必须*限度地缩短吸附剂在空气中的暴露时间，防止暴露在湿气中。在下雨期间不许装填。12．怎样延长变压吸附制氢设备吸附剂的寿命？答：吸附剂压力的快速变化能引起吸附剂床层的松动或压碎从而危害吸附剂。所以，在操作过程中要防止使吸附器的压力发生快速变化。⑵进料带水是危害吸附剂使用寿命的一大因素，所以进料气要经过严格脱水，避免发生液体夹带。⑶进料组分不在设计规格的范围内也会造成对吸附剂的损害，严重时可能导致吸附剂用久性的损坏。所以，当进料气出现高的杂质浓度时，应缩短吸附时间，以防止杂质超载。⑷进料温度过高影响吸附剂的吸附能力，易造成杂质超载，温度过低影响再生，所以要保证进料温度在要求的范围内。⑸合理调整吸附时间，及时处理故障报警，防止发生杂质超载。杂质超载严重时，可导致吸附剂用久性损坏。13．简述吸附剂对水的吸附性能。答：分子筛对大小相近的分子，优先吸附极性分子，尤其是水分子，分子筛一旦吸附了水分子后，对其它分子的吸附能力明显下降，而且难于脱附，所以如果进料中带水易造成分子筛的致命损害。活性炭对水分子的吸附能力很大，而且容易脱附，所以在PSA中总是将活性炭置于分子筛的下面，使进料中的微量水和绝大多数的二氧化碳被吸附分离。14．吸附剂吸潮后如何处理方可使用？答：吸附剂一旦吸潮后即失去活性，通常变压吸附工业装置要求分子筛含水量须小于1%，活性炭含水量须小于2%，否则会影响吸附的性能需重新活化。分子筛活化在通气吹除的情况下活化温度控制在360℃左右，不通气情况下活化温度控制在500℃左右，活性炭活化温度控制在150℃左右。活化时间通常控制恒温时间4小时以上。吸附剂吸潮后由于使用厂家一般不具备活化的条件，故都送到吸附剂生产厂家去活化。15．PSA进料中为什么要充分脱水？怎样防止进料带水？答：由吸附剂对水的吸附性能可知，吸附剂极易吸水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水之后，对其它分子的吸附能力下降。所以必须对进料气进行严格脱水，以防止损害吸附剂。为了防止进料带水，通常在进料线上增设进料气水分离器，同时，为防止冬季饱和气体在管线中发生冷凝，可视情况将水分离罐后的PSA进料管线进行伴热或保温。13．简述吸附剂对水的吸附性能。答：分子筛对大小相近的分子，优先吸附极性分子，尤其是水分子，分子筛一旦吸附了水分子后，对其它分子的吸附能力明显下降，而且难于脱附，所以如果进料中带水易造成分子筛的致命损害。活性炭对水分子的吸附能力很大，而且容易脱附，所以在PSA中总是将活性炭置于分子筛的下面，使进料中的微量水和绝大多数的二氧化碳被吸附分离。14．吸附剂吸潮后如何处理方可使用？答：吸附剂一旦吸潮后即失去活性，通常变压吸附工业装置要求分子筛含水量须小于1%，活性炭含水量须小于2%，否则会影响吸附的性能需重新活化。分子筛活化在通气吹除的情况下活化温度控制在360℃左右，不通气情况下活化温度控制在500℃左右，活性炭活化温度控制在150℃左右。活化时间通常控制恒温时间4小时以上。吸附剂吸潮后由于使用厂家一般不具备活化的条件，故都送到吸附剂生产厂家去活化。15．PSA进料中为什么要充分脱水？怎样防止进料带水？答：由吸附剂对水的吸附性能可知，吸附剂极易吸水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水之后，对其它分子的吸附能力下降。所以必须对进料气进行严格脱水，以防止损害吸附剂。为了防止进料带水，通常在进料线上增设进料气水分离器，同时，为防止冬季饱和气体在管线中发生冷凝，可视情况将水分离罐后的PSA进料管线进行伴热或保温。13．简述吸附剂对水的吸附性能。答：分子筛对大小相近的分子，优先吸附极性分子，尤其是水分子，分子筛一旦吸附了水分子后，对其它分子的吸附能力明显下降，而且难于脱附，所以如果进料中带水易造成分子筛的致命损害。活性炭对水分子的吸附能力很大，而且容易脱附，所以在PSA中总是将活性炭置于分子筛的下面，使进料中的微量水和绝大多数的二氧化碳被吸附分离。14．吸附剂吸潮后如何处理方可使用？答：吸附剂一旦吸潮后即失去活性，通常变压吸附工业装置要求分子筛含水量须小于1%，活性炭含水量须小于2%，否则会影响吸附的性能需重新活化。分子筛活化在通气吹除的情况下活化温度控制在360℃左右，不通气情况下活化温度控制在500℃左右，活性炭活化温度控制在150℃左右。活化时间通常控制恒温时间4小时以上。吸附剂吸潮后由于使用厂家一般不具备活化的条件，故都送到吸附剂生产厂家去活化。15．PSA进料中为什么要充分脱水？怎样防止进料带水？答：由吸附剂对水的吸附性能可知，吸附剂极易吸水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水之后，对其它分子的吸附能力下降。所以必须对进料气进行严格脱水，以防止损害吸附剂。为了防止进料带水，通常在进料线上增设进料气水分离器，同时，为防止冬季饱和气体在管线中发生冷凝，可视情况将水分离罐后的PSA进料管线进行伴热或保温。13．简述吸附剂对水的吸附性能。答：分子筛对大小相近的分子，优先吸附极性分子，尤其是水分子，分子筛一旦吸附了水分子后，对其它分子的吸附能力明显下降，而且难于脱附，所以如果进料中带水易造成分子筛的致命损害。活性炭对水分子的吸附能力很大，而且容易脱附，所以在PSA中总是将活性炭置于分子筛的下面，使进料中的微量水和绝大多数的二氧化碳被吸附分离。14．吸附剂吸潮后如何处理方可使用？答：吸附剂一旦吸潮后即失去活性，通常变压吸附工业装置要求分子筛含水量须小于1%，活性炭含水量须小于2%，否则会影响吸附的性能需重新活化。分子筛活化在通气吹除的情况下活化温度控制在360℃左右，不通气情况下活化温度控制在500℃左右，活性炭活化温度控制在150℃左右。活化时间通常控制恒温时间4小时以上。吸附剂吸潮后由于使用厂家一般不具备活化的条件，故都送到吸附剂生产厂家去活化。15．PSA进料中为什么要充分脱水？怎样防止进料带水？答：由吸附剂对水的吸附性能可知，吸附剂极易吸水，而且脱附困难，同时吸附剂吸水之后，对其它分子的吸附能力下降。所以必须对进料气进行严格脱水，以防止损害吸附剂。为了防止进料带水，通常在进料线上增设进料气水分离器，同时，为防止冬季饱和气体在管线中发生冷凝，可视情况将水分离罐后的PSA进料管线进行伴热或保温。31．为什么要根据进料流量的大小调整吸附时间？答：每个吸附器在一定的产品规格要求和一定量吸附剂的条件下，吸附剂对杂质的允许吸附量是一定的。所以每个吸附步骤只能提纯一定量的进料气。在一定的进料流速下，如果吸附时间过长，则吸附剂过多地吸附了杂质造成杂质超载，不仅使产品纯度下降，而且使PSA操作性能变坏。若吸附时间太短，则不能充分利用吸附剂，达不到应有的氢收率，造成浪费。所以应根据实际进料流量的大小合理地调整吸附时间，充分利用吸附剂，在保证产品纯度和保护好吸附剂的前提下，获得高的氢收率。32．简述吸附时间控制方式的应用。答：吸附时间的控制方式有自动和手动（或能力和局部）两种控制方式。自动方式控制时，吸附时间作为进料流率的一个函数自动计算。因此吸附时间可以随进料流率的变化而及时地自动调整；而且可以通过调整控制系数使得吸附时间与进料流量相匹配，使氢回收率保持在一个高水平上。所以，在正常生产中自动（或能力）控制方式是优先选择的操作方式。手动（或局部）控制方式时，吸附时间的控制由操作员利用控制台键盘输入新的吸附时间来实现。所以局部控制方式一般应用于开停车或者进料组成急剧变化和怀疑进料流量计有故障等异常情况下，操作员根据需要或实际进料量的大小，输入合适的吸附时间，以便尽快地得到合格产品和防止杂质超载的现象发生。33．如何使低的产品纯度***正常？答：要使低的产品纯度***正常，通常采用缩短吸附时间的操作来实现。首先要找出使产品纯度下降的原因，并给予纠正，如果需要切换则应及时切换到相应的替换运行程序，然后缩短吸附时间。可通过局部控制方式人为地输入一个较小的吸附时间，也可在能力控制方式下通过减小控制系数来缩短吸附时间。如果吸附时间设定到***小而产品纯度仍未***时，则有必要降低进料流量，使每循环周期的处理量更少，以便尽快地***产品纯度。产品纯度***正常后，应缓慢地增加吸附时间以提高氢回收率，并根据实际需要调整进料流量。31．为什么要根据进料流量的大小调整吸附时间？答：每个吸附器在一定的产品规格要求和一定量吸附剂的条件下，吸附剂对杂质的允许吸附量是一定的。所以每个吸附步骤只能提纯一定量的进料气。在一定的进料流速下，如果吸附时间过长，则吸附剂过多地吸附了杂质造成杂质超载，不仅使产品纯度下降，而且使PSA操作性能变坏。若吸附时间太短，则不能充分利用吸附剂，达不到应有的氢收率，造成浪费。所以应根据实际进料流量的大小合理地调整吸附时间，充分利用吸附剂，在保证产品纯度和保护好吸附剂的前提下，获得高的氢收率。32．简述吸附时间控制方式的应用。答：吸附时间的控制方式有自动和手动（或能力和局部）两种控制方式。自动方式控制时，吸附时间作为进料流率的一个函数自动计算。因此吸附时间可以随进料流率的变化而及时地自动调整；而且可以通过调整控制系数使得吸附时间与进料流量相匹配，使氢回收率保持在一个高水平上。所以，在正常生产中自动（或能力）控制方式是优先选择的操作方式。手动（或局部）控制方式时，吸附时间的控制由操作员利用控制台键盘输入新的吸附时间来实现。所以局部控制方式一般应用于开停车或者进料组成急剧变化和怀疑进料流量计有故障等异常情况下，操作员根据需要或实际进料量的大小，输入合适的吸附时间，以便尽快地得到合格产品和防止杂质超载的现象发生。33．如何使低的产品纯度***正常？答：要使低的产品纯度***正常，通常采用缩短吸附时间的操作来实现。首先要找出使产品纯度下降的原因，并给予纠正，如果需要切换则应及时切换到相应的替换运行程序，然后缩短吸附时间。可通过局部控制方式人为地输入一个较小的吸附时间，也可在能力控制方式下通过减小控制系数来缩短吸附时间。如果吸附时间设定到***小而产品纯度仍未***时，则有必要降低进料流量，使每循环周期的处理量更少，以便尽快地***产品纯度。产品纯度***正常后，应缓慢地增加吸附时间以提高氢回收率，并根据实际需要调整进料流量。)