快速变压吸附制氢工艺的模拟与分析

【摘要】 目前工业上主要通过变压吸附技术从蒸汽甲烷重整气中制取氢产品气。然而,能源需求量的快速增加使得传统变压吸附技术在产量方面的不足越发明显。为此,进行了快速变压吸附从蒸汽甲烷重整气中制取氢气的模拟研究。采用活性炭和分子筛作为吸附剂,并以测得的原料气中各组分在两种吸附剂上的吸附数据为基础,进行了六塔快速变压吸附工艺的数值模拟与分析。在分析了塔内温度、压力和固相的浓度分布后,探究了5A进料流量、双层吸附剂高度比以及冲洗进料比三个操作参数对于快速变压吸附工艺性能的影响,结果表明:原料气组成为理量为H2/CH4/CO/CO2=76%/3.5%/0.5%/20%22bar1bar=10Pa-1,吸附剂床层高度比为∶,冲洗进料比为时,可获得纯度,吸附压力为(5),解吸吹扫压力为,处1.0bar,回收率0.8875mol·s,此时产量为0.50.5-1。相比之下,氢气纯度为22.37%时,尽管H299.90%工艺回收率为,但处99.90%PSA83.40%69.88%理量只有H20.4713mol·s-1,因