华中科技大学能源与动力工程学院：《低温技术原理与设备》第七章 气体分离的其它方法

第七章气体分离的其它方法 第二节吸附法(PSA,VPSA) 吸附转效曲线 固定床吸附器的设计计算可根据模型试验所得的转效 曲线来进行。 转效曲线是以吸附器出口的气相浓度为纵坐标,吸附时 间为横坐标所绘出的曲线。 按照转效曲线的形状,可将吸附过程描述如下: 经过脱附的吸附剂内仍残留少量的吸附质,其浓度为x, 与它成平衡的气相浓度为y。 当吸附质浓度为y的混合气体开始以恒定流速进入吸附 剂上被吸附,并渐渐趋于饱和。吸附剂上的吸附质浓度x与 进气浓度y,成平衡。 气体经过这一段吸附柱时浓度不再发生变化,这一区域 称为平衡区。在平衡区以下是正在进行吸附的传质区,传质 区以下是未吸附区。 继续进料,吸附器中传质区逐渐下移,平衡区慢慢扩大 未吸附区相应缩小。只要传质区还处于吸附柱内,气体经过 吸附柱后吸附质的浓度都应该是y 当吸附区的前缘移出吸附柱,则流出的气体中及附质的 浓度开始增加。当传质区的尾缘也离开了吸附器的出口截 面,这时整个吸附柱都达到饱和,对原料气不再具有吸附能 力,经过吸附柱的气体吸附质的浓度仍为y。当传质区前缘 开始达到吸附器出口截面时,在曲线上所表示的那一点称为 转效点(x)。到达转效点所需的时间称为转效时间(即穿透 时间)

第七章 气体分离的其它方法 第二节 吸附法（PSA,VPSA） 吸附转效曲线 固定床吸附器的设计计算可根据模型试验所得的转效 曲线来进行。 转效曲线是以吸附器出口的气相浓度为纵坐标，吸附时 间为横坐标所绘出的曲线。 按照转效曲线的形状，可将吸附过程描述如下： 经过脱附的吸附剂内仍残留少量的吸附质，其浓度为 0 x ， 与它成平衡的气相浓度为 0 y 。 当吸附质浓度为 e y 的混合气体开始以恒定流速进入吸附 剂上被吸附，并渐渐趋于饱和。吸附剂上的吸附质浓度 e x 与 进气浓度 e y 成平衡。 气体经过这一段吸附柱时浓度不再发生变化，这一区域 称为平衡区。在平衡区以下是正在进行吸附的传质区，传质 区以下是未吸附区。 继续进料，吸附器中传质区逐渐下移，平衡区慢慢扩大， 未吸附区相应缩小。只要传质区还处于吸附柱内，气体经过 吸附柱后吸附质的浓度都应该是 0 y 。 当吸附区的前缘移出吸附柱，则流出的气体中及附质的 浓度开始增加。当传质区的尾缘也离开了吸附器的出口截 面，这时整个吸附柱都达到饱和，对原料气不再具有吸附能 力，经过吸附柱的气体吸附质的浓度仍为 e y 。当传质区前缘 开始达到吸附器出口截面时，在曲线上所表示的那一点称为 转效点（ b  ）。到达转效点所需的时间称为转效时间（即穿透 时间）