Численное исследование динамики циклических процессов адсорбционного разделения атмосферного воздуха

Автор: Акулинин Е.И., Голубятников О.О., Дворецкий Д.С., Дворецкий С.И.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Химическая технология

Статья в выпуске: 1 (79), 2019 года.

Бесплатный доступ

Выполнены численные исследования динамики процессов короткоцикловой безнагревной адсорбции (КБА) разделения атмосферного воздуха, а именно: влияния изменения температуры, состава и давления исходной газовой смеси на чистоту, степень извлечения кислорода и производительность короткоцикловой адсорбционной установки в широком диапазоне изменения режимных параметров ее функционирования (давления на выходе компрессора, длительности цикла «адсорбция-десорбция», коэффициента обратного потока, законов изменения во времени степени открытия регулирующих клапанов). Установлено, что изменение режимных параметров и нагрузки по сырью оказывает существенное влияние на степень извлечения и чистоту кислорода. Установлено, что диапазон значений продолжительности стадии адсорбции и давления на выходе компрессора целесообразно ограничить интервалами 39-43 с и 2.7-2.8?105 Па, соответственно. Время выхода установки на периодический стационарный режим в среднем соответствует 20-30 циклам «адсорбция-десорбция»...

Еще

Короткоцикловая безнагревная адсорбция, цеолитовый адсорбент nax, кислород, воздух, динамика, математическое моделирование, вычислительный эксперимент, оптимизация

Короткий адрес: https://readera.ru/140244356

IDR: 140244356   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2019-1-310-317

Список литературы Численное исследование динамики циклических процессов адсорбционного разделения атмосферного воздуха

  • Moran A., Talu O. Limitations of portable pressure swing adsorption processes for air separation//Ind. Eng. Chem. Res. 2018. V. 57. № 35. P. 11981-11987.
  • Li J.H. The experimental study of a new pressure equalization step in the pressure swing adsorption cycle of a portable oxygen concentrator//Bio-medical Materials and Engineering. 2014. V. 24. № 5. P. 1771-1779.
  • Wu C., Vemula R., Kothare M., Sircar S. Experimental Study of a Novel Rapid Pressure-Swing Adsorption Based Medical Oxygen Concentrator: Effect of the Adsorbent Selectivity of N2 over O2//Ind. Eng. Chem. Res. 2016. V. 55. № 16. P. 4676-4681.
  • Xu M., Wu H.-C., Lin Y.S., Deng S. Simulation and optimization of pressure swing adsorption process for high-temperature air separation by perovskite sorbents//Chemical Engineering Journal. 2018. № 354. P. 62-74.
  • Ding Z., Han Z., Fu Q., Shen Y. et al. Optimization and analysis of the VPSA process for industrial-scale oxygen production//Adsorption. 2018. V. 24. № 5. P. 499-516.
  • Кириллин В.А, Сычев В.В, Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. Москва: Издательский дом МЭИ, 2016. 496 c.
  • Shokroo E., Farsani D., Meymandi H., Yadoliahi N. Comparative study of zeolite 5A and zeolite 13X in air separation by pressure swing adsorption//Korean Journal of Chemical Engineering. 2016. V. 33. № 4. P. 1391-1401.
  • Beeyani A.K., Singh K., Vyas R.K., Kumar S. et al. Parametric studies and simulation of PSA process for oxygen production from air//Polish Journal of Chemical Technology. 2010. V. 12. № 2. P. 18-28.
  • Hosseinzadeh Hejazi S.A., Estupinan Perez L., Rajendran A., Kuznicki S. Cycle Development and Process Optimization of High-Purity Oxygen Production Using Silver-Exchanged Titanosilicates//Industrial and Engineering Chemistry Research. 2017. V. 56. № 19. P. 5679-5691.
  • Ягодовский В.Д. Адсорбция М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. 219 с.
  • Skvortsov S.A., Akulinin E.I., Golubyatnikov O.O., Dvoretsky D.S. et al. Mathematical modelling of cyclic pressure swing adsorption processes//Journal of Physics: Conference Series. 2018. V. 1015.
  • Акулинин Е.И., Голубятников О.О, Дворецкий Д.С., Дворецкий С.И. Оптимальное проектирование короткоцикловых адсорбционных установок для концентрирования кислорода//Известия СПбГТИ(ТУ). 2017. № 41. С. 103-111.
  • Rice R.G., Do D.D. Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers: 2 ed. NewJersey, 2012.
  • Гольдштейн А.Л. Оптимизация в среде MATLAB. Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2015. 192 с.
Еще
Статья научная