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富氧分子筛生产工艺研究
时间:2018/07/19 点击量:

【关键词】富氧分子筛,生产工艺研究
【论文摘要】成果内容简介  “工程中心”以矿物为原料,在富氧分子筛制备工艺的水热合成控制、离子交换、活化焙烧、动态吸附等关键技术领域进行了大量实验研究,开发的新型LS-HA富氧分子筛,包含了许多专有技术,成本较低,质量指标达到国外同类产品标准。产品的主要特点是:(1)较高的氮气吸附容量。(2)良好的氮气选择吸附性能。(3)吸附过程的放热值较低,吸附的氮气容易被反向解吸。
  成果内容简介  “工程中心”以矿物为原料,在富氧分子筛制备工艺的水热合成控制、离子交换、活化焙烧、动态吸附等关键技术领域进行了大量实验研究,开发的新型LS-HA富氧分子筛,包含了许多专有技术,成本较低,质量指标达到国外同类产品标准。产品的主要特点是:(1)较高的氮气吸附容量。(2)良好的氮气选择吸附性能。(3)吸附过程的放热值较低,吸附的氮气容易被反向解吸。
  与传统的5A、10X和13X分子筛相比,LS-HA分子筛具有氮气吸附容量大、吸附脱附速度快,选择吸氮能力强等优点。进一步的应用实验证明:LS-HA分子筛可有效提高变压吸附装置的造气能力和产品气纯度、降低装置制造成本和作业能耗。这一成果的产业开发,将改变我国大型变压吸附分离装置所用产品依赖国外进口的局面。
  立项情况  “九五”国家科技攻关计划专题项目,专题编号:96-920-23-011999,资助金额35万元。  
  评价情况  河南省科技厅组织有关专家于2001年5月24日对该项目进行鉴定。鉴定委员提出如下鉴定意见:项目结合攻关合同的具体要求,进行了试验研究,开发成功新一代富氧分子筛产品,确定了经济可行、技术先进的工艺路线,并进行了半工业试验,产品技术指标超过国外先进产品标准,较好地完成了攻关任务;……富氧分子筛项目进行了全流程半工业试验,生产工艺先进,技术成熟,具备产业转化的条件。研究内容、产品经济技术指标均已达到或超过合同要求;经查新结果表明:研究成果总体水平居国内领先达到国际先进;建议:加速该项技术成果的产业开发进程。该项目开发的新型富氧分子筛产品被评为河南省高新技术产品。  
  应用情况  该项目产品已在小型变压吸附装置上进行了应用试验,产品的主要技术指标: 粒度:2.0mm~2.5mm氮氧分离系数:5.0氮气吸附容量(1atm,25℃): 0.8mmol/g  
  推广的目的和意义  富氧分子筛作为一种分离介质,在变压吸附装置(PSA)中使用,能够在常温下实现空气中氮和氧的分离,并获得富氧气体。自八十年代以来,这种工艺迅速发展,并引起了制氧行业的一场技术革命。PSA技术的发展结果,使氧气成为一种廉价的气体原料,在工业废水的生化处理、医用或家用富氧机、金属冶炼、石油化工、化肥等领域发挥重要作用,并为富氧分子筛带来良好的市场前景和潜在的商业契机。
  在变压吸附分离方法出现以前,工业上氧气的制备,一般采用低温空气分离的传统工艺,即将空气压缩、深度冷却并使空气液化,利用氮、氧组分沸点的不同(latm下,氧气沸点90K,氮气沸点77K)使氮氧分离。这种方法流程长,技术难度高,设备结构复杂,制造费用昂贵。一套6000M3的制氧装置,造价高达8000万元以上。因投资过于庞大,低温精馏技术仅适用于氧气需求量非常大的场合。
  富氧分子筛是PSA的技术核心,PSA系统的先进性,制造和运作的经济性,与低温制氧方法的竞争力,均依赖于富氧分子筛产品的不断提高与创新。国内PSA技术的发展始于90年代,所用的富氧分子筛实际上是传统的5A和13X分子筛的初步改型,因其吸附分离性能较差,很难保证PSA系统的有效运作。这些产品已被国外淘汰  
  推广的主要技术内容  推广的主要技术包括:1、用作富氧分子筛产品的沸石矿物的水热合成技术。2、富氧分子筛产品的成型及活化焙烧技术。3、富氧分子筛产品的质量评价技术。
  合作方式:技术转让、技术入股均可  
  国内外市场前景  富氧分子筛作为一种分离介质,在变压吸附装置(PSA)中使用,能够在常温下实现空气中氮和氧的分离,并获得富氧气体。自八十年代以来,这种工艺迅速发展,并引起了制氧行业的一场技术革命。PSA技术的发展结果,使氧气成为一种廉价的气体原料,在工业废水的生化处理、医用或家用富氧机、金属冶炼、石油化工、化肥等领域发挥重要作用,并为富氧分子筛带来良好的市场前景和潜在的商业契机。
  在变压吸附分离方法出现以前,工业上氧气的制备,一般采用低温空气分离的传统工艺,即将空气压缩、深度冷却并使空气液化,利用氮、氧组分沸点的不同(latm下,氧气沸点90K,氮气沸点77K)使氮氧分离。这种方法流程长,技术难度高,设备结构复杂,制造费用昂贵。一套6000M3的制氧装置,造价高达8000万元以上。因投资过于庞大,低温精馏技术仅适用于氧气需求量非常大的场合。
  富氧分子筛是PSA的技术核心,PSA系统的先进性,制造和运作的经济性,与低温制氧方法的竞争力,均依赖于富氧分子筛产品的不断提高与创新。国内PSA技术的发展始于90年代,所用的富氧分子筛实际上是传统的5A和13X分子筛的初步改型,因其吸附分离性能较差,很难保证PSA系统的有效运作。这些产品已被国外淘汰。

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