《新型三床變溫吸附空氣淨化流程的性能研究》是依託北京科技大學，由張培昆擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型三床變溫吸附空氣淨化流程的性能研究
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：張培昆
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
空氣分離系統是耗能大戶，其能耗主要來自三部分：空氣淨化，空氣分離和產品氣壓送。其中，空氣淨化過程能源浪費明顯，因為目前常用的變溫吸附空氣淨化裝置（TSA-APU）排放的再生尾氣中含大量餘熱。該餘熱存在溫度低、間歇排放的特點，採用常規技術難以有效回收利用。對此，本項目以TSA-APU餘熱自利用為切入點，提出採用三床切換流程替代目前TSA-APU所採用的雙床切換流程。三床流程通過將再生尾氣回收、補熱後作為再生氣重新用於吸附床加熱以實現餘熱回收，從而顯著改善TSA-APU能源利用效率。三床流程的節能原理簡單明顯，但它的淨化性能則需通過具體研究才能明確。這是因為三床流程採用再生尾氣作為再生氣，而再生尾氣中含有水蒸氣,這一點明顯不同於雙床流程所使用的無水再生氣。為了明確三床流程的節能效果和淨化性能，掌握回收再生尾氣對淨化性能的影響規律，本項目計畫對其進行深入的理論研究和實驗研究。
結題摘要
本項目提出一種用於空氣純化的三床TSA流程。三床流程通過將再生尾氣回收、補熱後作為再生氣重新用於吸附床加熱以實現餘熱回收，從而顯著改善能源利用效率。三床流程的節能原理簡單明顯，但它的淨化性能則需通過具體研究才能明確。這是因為三床流程採用再生尾氣作為再生氣，而再生尾氣中含有水蒸氣，這一點明顯不同於雙床流程所使用的無水再生氣。本項目基於TSA過程數學模型及其數值模擬，理論上證明了三床TSA流程可實現顯著節能，且其產品空氣品質符合工業標準。同時，本項目對三床TSA流程進行了實驗研究，實驗驗證了三床TSA流程的產品空氣品質符合工業標準。研究結論表明：新型三床TSA流程可實現空分裝置TSA預純化系統節能30%以上，對於完成鋼鐵生產節能降耗任務具有積極的現實作用。
