Abstract

Numerical researches of influence of temperature, composition and pressure changes of the initial gas mixture on the purity, recovery and capacity of the pressure swing adsorption (PSA) unit was made. Air separation dynamics was researches in a wide range of control (pressure at the compressor outlet, the duration of the adsorption – desorption cycle, backflow coefficient, programs of control valves opening degree in time) variables. It was found that the change of regime parameters and the inflow on has a significant impact on the purity and recovery of oxygen. Also was founded that the range of the duration of the adsorption stage and the compressor outlet pressure values should be limited to the intervals of 39-43 s and 2.7–2.8?105 Pa, respectively. The steady-state of the PSA unit mode output time was amount 20-30 cycles of "adsorption-desorption". Formulated and solved the optimization tasks of regime parameters of air separation cyclic processes by criterion of maximum oxygen recovery in 2-bed PSA unit with granular adsorbent zeolite 13X; the optimal values of the control parameters for differential environmental conditions (when the product oxygen concentration not less than 45% vol. and the PSA unit capacity ~2 l/min) are determined. It is shown that the implementation of the optimal of the inlet and discharge valves opening degree changes program in PSA unit allows to provide the set values of the gas flow rate in the "frontal" layer of the adsorbent, in which there is no abrasion of the adsorbent in the cyclic adsorption–desorption processes

Highlights

  • В последние десятилетия наиболее распространенным способом разделения газовых смесей и концентрирования в них целевых продуктов являются циклические процессы короткоцикловой безнагревной адсорбции (КБА или в англоязычной литературе pressure swing adsorption (PSA) – Pressure Swing Adsorption), представляющие особый класс адсорбционных процессов с циклически изменяющимся давлением

  • It was found that the change of regime parameters

  • the compressor outlet pressure values should be limited to the intervals of 39-43 s

Read more

Summary

Диапазон изменения Range of variation

Из анализа зависимостей на рисунке 1 следует, что для каждого значения давления на выходе компрессора Pin существует значение продолжительности tads стадии адсорбции, при которой достигается максимальное значение концентрации y out 1 продукционного кислорода Зависимость концентрации продукционного кислорода y out 1 от продолжительности tads стадии адсорбции при давлении на выходе компрессора: 1– Pin =2·105 Па; 2– Pin =4·105 Па; 3– Pin =6·105 Па. Что увеличение давления на выходе компрессора Pin с 2·105до 6·105 Па приводит к уменьшению продолжительности tads стадии адсорбции от 5 до 2 с (кривые 1, 3). При неблагоприятных условиях функционирования установки КБА для поддержания заданной чистоты y out 1 и степени извлечения η кислорода следует повышать давление на выходе компрессора Pin до 6·105 Па и уменьшать продолжительность tads стадии адсорбции до 2–3 с (рисунок 1, кривые 2, 3). From the duration of the half-cycle tads In the worst case operation of the installation

Оптимизация циклических процессов адсорбционного разделения атмосферного воздуха
Gin in
Pin des
Оптимальные значения параметров The optimal values of the parameters t*
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call