Сорбционные процессы

 
Технологический режим.
Процесс характеризуется следующим 
набором давлений: Р
а
= Р
б
, Р
в
, Р
г
, Р
д
, Р
е
= Р
ж
=0,1 МПа, Р
з
, Р
и
, в которых 
нижние индексы соответствуют индексам в обозначениях стадий на 
циклограмме. Разность давлений Р
в
и Р
г 
отвечает количеству газа, 
отобранного для использования в качестве обратной продувки. Она задается 
уравнением (2.7) и примерно равна 0,5 – 0,7 МПа. Приближенные значения 
других характерных давлений рассчитывают из системы уравнений, 
отражающих выравнивание давлений между адсорберами. Ее можно 
записать так: 
Р
а 
= Р
б
– заданное рабочее давление процесса, 
Р
в
= Р
и
, 
Р
г
= Р
в
– 0,7, 
Р
д 
= Р
з 
, 
Р
е
= Р
ж 
= 0,1, 
Р
г 
– Р
д 
= Р
з
- Р
ж 
, 
Р
б
– Р
в
= Р
и 
- Р
з 
Продолжительность стадии 
аб 
обычно составляет 4 – 5 мин. 
Продолжительность цикла в четырехадсорберной водородной установке - 16 
– 20 мин. Длительность стадии 
аб
определяется в основном 
продолжительностью перепускных стадий 
бв
и 
гд
. Выравнивание давления в 
адсорберах – процесс, идущий во времени, и, чтобы оно прошло достаточно 
полно, необходимо время порядка 40 с. Обратная продувка тоже должна 
осуществляться в течение некоторого разумного времени. Сокращение 
продолжительности этой операции увеличивает условный проход клапана, 
через который газы сбрасывают на факел, и увеличивает стоимость этого 
дорогого элемента оборудования. 
Водородные установки имеют производительность до 150 тыс
.
м
3
/ч. 
Они производят водород чистотою 99,99 – 99,9999 %. Степень извлечения 
водорода зависит от его содержания в смеси, поступающей на разделение, и
сокращается при уменьшении содержания. Для типичной смеси, содержащей 
70 % Н
2
, она составляет 70 - 80 %. 
Водородные установки с перепусками предложены американским 
изобретателем Батта. Они послужили прототипами большого числа 
многокорпусных установок разного назначения. Осуществляемый в них 
процесс вскоре после появления назвали Pressure Swing Adsorption (РSA) – 
процесс с циклически изменяющимся давлением. Очень скоро это название 
распространилось на все безнагревные процессы, а процессы с нагревной 
регенерацией, независимо от ее типа, стали называть Thermal Swing 
Adsorption (ТSA), т.е. процессом с циклически изменяющейся температурой. 
В 
русскоязычной 
научной 
литературе 
распространены 
термины 
«безнагревная адсорбция», «короткоцикловая безнагревная адсорбция» 
(КБА). 
Водородные и некоторые другие установки с циклически 
изменяющимся давлением не имеют промышленных альтернатив и 

---

142 
позволяют сделать то, что до их появления удавалось осуществить только в 
результате сложной и дорогой низкотемпературной техники. 
2.7.5. Разделение воздуха – 1