第七章 气体分离的其它方法
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,与它成平衡的气相浓度为。
当吸附质浓度为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与进气浓度成平衡。
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。
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。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()。到达转效点所需的时间称为转效时间(即穿透时间)。