国产精品亚洲综合一区在线观看_97人妻碰碰碰爽爽爽_91免费无码区视频_男子亚洲成色av网站

產(chǎn)品圖片

產(chǎn)品分類

新聞動(dòng)態(tài)
主頁(yè) > 新聞動(dòng)態(tài) > 變壓吸附實(shí)驗(yàn)裝置說(shuō)明書
2022-11-05 09:08

變壓吸附實(shí)驗(yàn)裝置說(shuō)明書

變壓吸附實(shí)驗(yàn)裝置說(shuō)明書
利用多孔固體物質(zhì)的選擇性吸附分離和凈化氣體或液體混合物的過(guò)程稱為吸附分離。吸附過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是固體表面過(guò)剩能的存在,這種過(guò)剩能可通過(guò)范德華力的作用吸引物質(zhì)附著于固體表面,也可通過(guò)化學(xué)鍵合力的作用吸引物質(zhì)附著于固體表面,前者稱為物理吸附,后者稱為化學(xué)吸附。一個(gè)完整的吸附分離過(guò)程通常是由吸附與解吸(脫附)循環(huán)操作構(gòu)成,由于實(shí)現(xiàn)吸附和解吸操作的工程手段不同,過(guò)程分變壓吸附和變溫吸附,變壓吸附是通過(guò)調(diào)節(jié)操作壓力(加壓吸附、減壓解吸)完成吸附與解吸的操作循環(huán),變溫吸附則是通過(guò)調(diào)節(jié)溫度(降溫吸附,升溫解吸)完成循環(huán)操作。變壓吸附主要用于物理吸附過(guò)程,變溫吸附主要用于化學(xué)吸附過(guò)程。本實(shí)驗(yàn)以空氣為原料,以5A富氧分子篩為吸附劑,通過(guò)變壓吸附的方法分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕,達(dá)到提純氧氣的目的。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1、了解和掌握碳分子篩變壓吸附提純氮?dú)獾幕驹怼?br /> 2、掌握吸附中變壓吸附的應(yīng)用,了解變壓吸附設(shè)備,并學(xué)會(huì)設(shè)備的操作。
3、掌握變壓吸附中壓力的變化、閥門切換時(shí)間變化與吸附量的關(guān)系。
4、了解和掌握吸附床穿透曲線的測(cè)定方法和目的。
實(shí)驗(yàn)原理
物質(zhì)在吸附劑(固體)表面的吸附必須經(jīng)過(guò)兩個(gè)過(guò)程:一是通過(guò)分子擴(kuò)散到達(dá)固體表面,二是通過(guò)范德華力或化學(xué)鍵合力的作用吸附于固體表面。因此,要利用吸附實(shí)現(xiàn)混合物的分離,被分離組分必須在分子擴(kuò)散速率或表面吸附能力上存在明顯差異。
碳分子篩吸附分離空氣中N2和O2就是基于兩者在擴(kuò)散速率上的差異。N2和O2都是非極性分子,分子直徑十分接近(O2為0.28nm,N2為0.3nm),由于兩者的物性相近,與碳分子篩表面的結(jié)合力差異不大,因此,從熱力學(xué)(吸收平衡)角度看,碳分子篩對(duì)N2和O2的吸附并無(wú)選擇性,難于使兩者分離。然而,從動(dòng)力學(xué)角度看,由于碳分子篩是一種速率分離型吸附劑,N2和O2在碳分子篩微孔內(nèi)的擴(kuò)散速度存在明顯差異,如:35℃時(shí),O2的擴(kuò)散速度為2.0×106 ,O2的速度比N2快30倍,因此當(dāng)空氣與碳分子篩接觸時(shí),O2將優(yōu)先吸附于碳分子篩而從空氣中分離出來(lái),使得空氣中的N2得以提純。由于該吸附分離過(guò)程是一個(gè)速率控制的過(guò)程,因此,吸附時(shí)間的控制(即吸附-解吸循環(huán)速率的控制)非常重要。當(dāng)吸附劑用量、吸附壓力、氣體流速一定時(shí),適宜的吸附時(shí)間可通過(guò)測(cè)定吸附柱的穿透曲線來(lái)確定。
所謂穿透曲線就是出口流體中被吸附物質(zhì)(即吸附質(zhì))的濃度隨時(shí)間的變化曲線。典型的穿透曲線如下圖所示,由圖可見吸附質(zhì)的出口濃度變化呈S形曲線,在曲線的下拐點(diǎn)(a點(diǎn))之前,吸附質(zhì)的濃度基本不變(控制在要求的濃度之下),此時(shí),出口產(chǎn)品是合格的。越過(guò)下拐點(diǎn)之后,吸附質(zhì)的濃度隨時(shí)間增加,到達(dá)上拐點(diǎn)(b點(diǎn))后趨于進(jìn)口濃度,此時(shí),床層已趨于飽和,通常將下拐點(diǎn)(a點(diǎn))稱為穿透點(diǎn),上拐點(diǎn)(b點(diǎn))稱為飽和點(diǎn)。通常將出口濃度達(dá)到進(jìn)口濃度的95%的點(diǎn)確定為飽和點(diǎn),而穿透點(diǎn)的濃度應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求來(lái)定,一般略高于目標(biāo)值。本實(shí)驗(yàn)要求N2的濃度≥97%,即出口O2應(yīng)≦3%,因此,將穿透點(diǎn)定為O2濃度在2.5%-3.0%。
流程圖
為確保產(chǎn)品質(zhì)量,在實(shí)際生產(chǎn)中吸附柱有效工作區(qū)應(yīng)控制在穿透點(diǎn)之前,因此,穿透點(diǎn)(a點(diǎn))的確定是吸附過(guò)程研究的重要內(nèi)容。利用穿透點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間(t0)可以確定吸附裝置的最佳吸附操作時(shí)間和吸附劑的動(dòng)態(tài)吸附量,而動(dòng)態(tài)吸附容量是吸附裝置設(shè)計(jì)放大的重要依據(jù)。
動(dòng)態(tài)吸附容量的定義為:從吸附開始直至穿透點(diǎn)(a點(diǎn))的時(shí)段內(nèi),單位重量的吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附量(即:吸附質(zhì)的質(zhì)量/吸附劑質(zhì)量或體積)
計(jì)算公式
實(shí)驗(yàn)裝置及流程
實(shí)驗(yàn)裝置及流程
變壓吸附裝置是由兩根可切換操作的吸附柱(A柱、B柱)構(gòu)成,吸附柱尺寸為吸附柱尺寸,吸附劑為碳分子篩,粒徑:1.0-1.5mm,各柱碳分子篩的裝填量為400g。
來(lái)自空壓機(jī)的原料空氣經(jīng)脫油器脫油和硅膠脫水后進(jìn)入吸附柱。氣流的切換是由時(shí)間控制器控制五通閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。在控制面板上,有兩個(gè)可自由設(shè)定的時(shí)間窗口 ,所代表的含義分別為:表示單柱吸附和解吸的操作時(shí)間(A柱吸附時(shí)B柱解析,A柱解析時(shí)B柱吸附)。
有兩個(gè)可自由設(shè)定的時(shí)間窗口 K1,K2,所代表的含義分別為:
K1——表示吸附和解吸的時(shí)間(注:吸附和解吸在兩個(gè)吸附柱分別進(jìn)行)。
K2——表示吸附柱充壓和串連吸附操作時(shí)間。
解吸過(guò)程分為兩步,首先是常壓解吸,隨后進(jìn)行真空解吸。
氣體分析:出口氣體中的氧氣含量通過(guò)氧氣濃度傳感器測(cè)量,量程0~100%。
四  實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:檢查壓縮機(jī)、真空泵、吸附設(shè)備和時(shí)間控制系統(tǒng)之間的連接是否到位,儀表顯示是否正常。打開電腦,進(jìn)入軟件界面。
打開電源開關(guān),在時(shí)間控制器上設(shè)置好所需吸附和解析時(shí)間。
開啟空氣壓縮機(jī),調(diào)節(jié)壓縮機(jī)出口穩(wěn)壓閥,使輸出壓力穩(wěn)定在0.2MPa。
開啟真空泵,打開電磁閥電源開關(guān)。
全開進(jìn)氣流量計(jì),打開產(chǎn)氣流量計(jì)上調(diào)節(jié)閥,緩慢調(diào)節(jié)尾氣(產(chǎn)氣)流量計(jì),將流量控制在40L/H左右。
觀察氧氣分析儀上的讀數(shù)隨時(shí)間的變化,記錄吸附壓力、溫度、氧氣濃度和氣體流量。也可以通過(guò)電腦軟件數(shù)據(jù)采集界面讀取采集壓力、溫度、氧氣濃度。
改變流量條件,將流量提高到60L/H,測(cè)試本工況下氣體濃度的變化。記錄吸附壓力、溫度、氧氣濃度和氣體流量。也可以通過(guò)電腦軟件數(shù)據(jù)采集界面讀取采集壓力、溫度、氧氣濃度。
調(diào)節(jié)壓縮機(jī)出口氣體減壓閥,將氣體壓力升至0.3 MPa,測(cè)試不情況下氣體濃度隨時(shí)間的變化,記錄吸附壓力、溫度、氧氣濃度和氣體流量。也可以通過(guò)電腦軟件數(shù)據(jù)采集界面讀取采集壓力、溫度、氧氣濃度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后:關(guān)閉空壓機(jī)開關(guān)、真空泵開關(guān)和電磁閥開關(guān),然后關(guān)閉總電源。關(guān)閉軟件和電腦。打掃整理實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)。
注意事項(xiàng):分子篩由于久存吸水或吸附失活,必須更換或者再生活化

 
技術(shù)指標(biāo) 說(shuō) 明
裝置功能 1、理解吸附理論、掌握所學(xué)理論知識(shí),并與實(shí)踐相結(jié)合。
2、掌握吸附中變壓吸附的應(yīng)用,了解變壓吸附設(shè)備,并學(xué)會(huì)設(shè)備的操作。
3、掌握變壓吸附中壓力的變化、閥門切換時(shí)間變化與吸附量的關(guān)系。
4、了解和掌握分子篩變壓吸附提純氧氣,以及其它混合氣體分離提純的原理。
主要配置 吸附塔、吸附劑、干燥器、油水分離器、空壓機(jī)、真空泵、緩沖罐、壓力表、流量計(jì)、測(cè)氧儀、不銹鋼管路、閥門、中央處理器、觸摸屏、高品質(zhì)鋁合金型材框架。
公用設(shè)施 電:電壓AC220V,功率1.0KW,標(biāo)準(zhǔn)單相三線制。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室需配置1~2個(gè)接地點(diǎn)(安全地及信號(hào)地)。
氣:空氣來(lái)自空壓機(jī)(自帶氣源)。
實(shí)驗(yàn)物料:空氣。常壓操作,溫度:<50℃。
技術(shù)參數(shù) 1、吸附塔:管徑Φ38mm,管長(zhǎng)750mm,304不銹鋼材質(zhì),兩端快裝卡套連接方便填裝吸附劑。吸附塔入口段裝有氣體吸濕和干燥器。
2、無(wú)油靜音空壓機(jī):功率550W,排氣量36L/min,額定排氣壓力0.8MPa。
3、真空泵:旋片式真空泵 抽速: ≥2L/s, 轉(zhuǎn)速: 2800r/min,功率: 370w。
4、氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì):16-160ml/h和25-250ml/h,根據(jù)產(chǎn)氣量選配。
5、吸附劑:PSA-5A型富氧分子篩,顆粒規(guī)格:0.4-0.8mm。
6、氧分析儀:防爆式氧氣濃度傳感器,量程0~100%,最小檢測(cè)量:0.01%,輸出信號(hào)4-20mA,DC24V供電。
7、工作壓力:-0.1-0.6MPa,溫度計(jì):0-100℃。
8、塔體、管路、管件及閥門均為304不銹鋼。
9、中央處理器:執(zhí)行速度0.64μs,內(nèi)存容量16K,內(nèi)建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通訊協(xié)議;功能:數(shù)據(jù)處理運(yùn)算。
10、模擬量模塊:高達(dá)16位分辨率,總和精度±0.5%,內(nèi)建RS485通訊模式
11、溫度模塊:分辨率0.1℃,精度0.5%,內(nèi)建RS485通訊模式。
12、采用一體機(jī)平板觸摸電腦,全程數(shù)字化觸摸屏控制操作。HMI:投射式觸控技術(shù),5000萬(wàn)次觸摸點(diǎn),內(nèi)存4G,功能:中央處理器數(shù)據(jù)顯示控制。實(shí)現(xiàn)壓力、溫度、含氧量,吸附時(shí)間的顯示, 以及閥門調(diào)節(jié)、吸附時(shí)間控制等操作,實(shí)現(xiàn)整個(gè)變壓吸附系統(tǒng)的全自動(dòng)控制。
13、外形尺寸:1300×550×1800mm,外形為可移動(dòng)式設(shè)計(jì),帶剎車輪,高品質(zhì)鋁合金型材框架,無(wú)焊接點(diǎn),安裝拆卸方便,水平調(diào)節(jié)支撐型腳輪。
14、工程化標(biāo)識(shí):包含設(shè)備位號(hào)、管路流向箭頭及標(biāo)識(shí)、閥門位號(hào)等工程化設(shè)備理念配套,使學(xué)生處于安全的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境中,學(xué)會(huì)工程化管路標(biāo)識(shí)認(rèn)知,培養(yǎng)學(xué)生工程化理念。
15、配數(shù)據(jù)采集軟件一套,在線工業(yè)組態(tài)軟件一套。
測(cè)控組成 變量 檢測(cè)機(jī)構(gòu) 顯示機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)
氣體流量 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 手動(dòng)調(diào)節(jié)
吸附塔溫度 溫度傳感器 觸摸屏 無(wú)
吸附壓力 壓力傳感器 觸摸屏 無(wú)
氧濃度 氧濃度傳感器 觸摸屏 無(wú)
吸附時(shí)間 時(shí)間控制器 觸摸屏 無(wú)