制氧吸附劑的合成與雙回流真空變壓吸附空分模擬.pdf

1、本文采用水熱交換法對13X型分子篩進行Li+改性，考察了分子篩種類、交換次數(shù)、鋰鈉比（鋰的摩爾量與分子篩中的鈉的摩爾量的比值）對交換的影響，同時研究了粘結(jié)劑和田菁粉比例、活化溫度、活化氣氛對吸附劑吸附量的影響。經(jīng)考察，得到合成LiX型制氧吸附劑的最佳條件：反應(yīng)體系壓力為0.2Mpa（表）、130℃、氯化鋰濃度為2mol/L、鋰鈉比為4、交換4次、每次3h、粘結(jié)劑比例為5％、田菁粉比例為2%、活化溫度450℃、活化氣氛干燥Air。通過SE

2、M、EDS表征分別得到交換前后分子篩結(jié)構(gòu)形貌保持一致和Li+交換度較高。測的了不同溫度下改性前后吸附劑的吸附等溫線，得到在室溫0.12MPa下，N2的吸附量0.75mmol/g，氮氧分離因子為6.2。
　　分離性PSA（Stripping PSA）和富集型PSA（Enriching PSA）分別只能得到一種輕組分和重組分產(chǎn)品，雙回流變壓吸附過程（Duplex PSA）能同時得到兩種輕重組分產(chǎn)品，是Stripping PSA和Enr

3、iching PSA的結(jié)合體。Duplex VPSA是一種中間位置進料，塔頂和塔底分別采用輕、重組分回流的變壓吸附過程,能夠同時得到較高純度、較高回收率的輕、重組分產(chǎn)品。按照原料氣進入低壓PL塔或高壓PH塔和用輕組分產(chǎn)品A或重組分產(chǎn)品B進行壓力重置（Pressure resetting）可分為4種類型。利用Aspen Adsorption模擬軟件，以實驗室測得自制Li-X氧分子篩的性能參數(shù)，分別對低壓進料和高壓進料兩塔Duplex VP

4、SA空氣分離進行了模擬研究。
　　低壓進料Duplex VPSA每個循環(huán)包含進料/輕組分回流，均壓升，重組分產(chǎn)品升壓，重組分回流/吸附,均壓降，逆向降壓六個步驟，在吸附壓力2bar和解吸壓力0.57bar下能夠得到濃度98.08%的氧氣和濃度97.57%的氮氣，回收率分別為90.32%和98.89%。研究了不同進料位置，均壓方式，均壓程度和回流比對產(chǎn)品氣的純度和回收率的影響，并與文獻上的過程性能進行了對比。同時簡單考察了進料位置、

5、回流比對六步驟高壓進料的Duplex PSA過程產(chǎn)品純度和回收率的影響，表明高壓進料Duplex PSA同樣能得到較高純度、較高回收率的輕重組分產(chǎn)品。通過對低壓進料和高壓進料Duplex PSA過程對比，表明兩過程均能得到較高純度、高回收率的輕重組分產(chǎn)品。但在相同進料位置下，低壓進料的Duplex PSA一個循環(huán)的進料量約為高壓進料量的3倍；低壓進料Duplex PSA的單位能耗要約為高壓進料單位能耗的1/3。結(jié)果表明低壓進料Duple