天然气行业术语表

吸附的气体分子与固体表面发生碰撞并在保留在固体表面上的同时失去一定量的动能的现象称为吸附。由于被吸附分子（或被吸附物）与固体（或被吸附剂）之间相互作用的性质，吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附的特征是：气体分子可以在固体表面的任何位置被吸附和凝结，吸附剂的作用力是分子之间相互作用的内聚力（或范德华力）或内聚力。该力相对较弱，因此分子吸附过程中释放的热量相对较小。吸附剂的选择基于许多因素，例如吸附物质的极性，沸点，分子直径，吸附剂的孔径和吸附温度。在特殊的气体净化过程中，固体吸附可用于去除气体中的杂质，约为10-6〜10-8。化学吸附的特征是分子大多解离成原子或原子团并吸附在固体表面上。力的性质是化学键合力，即在被吸附的分子和吸附剂之间转移或共享电子以产生化学键。由于化学键合力只能达到一个原子的距离，因此化学吸附只能是一个原子层，但结合力较大，吸附过程中释放的热量也较大。化学吸附具有化学反应的性质，并且对吸附的分子类型具有选择性，并且对于可吸附的分子有多种能量选择。 。可变温度吸附主要是指低温吸附。使用该方法，可以产生高纯度和超高纯度的气体。变压吸附可产生纯度为991999％的高纯度气体（如高纯度氢气）。对不同气体具有选择性吸附能力的多孔物质称为吸附剂。用于气体分离的吸附剂有：硅胶，活性炭，分子筛，氧化铝和对某些组分具有选择性吸附能力的特殊吸附剂。分子筛是一种碱金属硅铝酸盐晶体，它的基团形成一个空腔形的晶胞，每个晶胞有几个小孔（窗口），经高温焙烧排出水分，空腔形晶胞相互连接通过窗户，从表面到内部形成许多实心的网格状小孔或隧道状微孔通道，形成较大的内表面积，可以进行大量的物理吸附气体。分子筛的孔径通常在3倍，10-12〜1倍，10-7cm之间。目前，用于PSA空气分离制氮的3A，4A，5A，13X分子筛和碳分子筛是常用的。椰子壳活性炭的吸附量较大，但磨损率较差。硅胶广泛用于去除气体中的水分，也适用于去除氢源中的氮，氧，氩和其他杂质。具有高吸附能力，不易粉化。测量吸附剂的主要指标是：对不同气体杂质的吸附能力，磨损率，堆积密度，比表面积，抗碎强度等。低温吸附低温吸附的基本原理是利用吸附能力的特征在吸附剂选择性吸附的条件下，混合物中的杂质成分在低温和高压下被吸附。排出未被吸附的产物气体，并降低温度和压力，或吹扫纯净气体以解吸这些杂质，并再生吸附剂。两个平行的吸附器可互换使用，以达到连续生产所需产品气的目的。这是变温吸附过程。对于某些气体，可以通过吸附膨胀法从吸附阶段获得产物。此方法仅限于小规模生产。吸附器的交换周期取决于气体成分，压力，te吸附剂的性能，流速，吸附容量和负载量。应该根据技术和经济分析来确定，通常在几个小时到几十个小时之间。吸附剂的选择取决于分离对象，主要有三类，即分子筛，活性炭和硅胶，其次是氧化铝和其他特殊吸附剂。低温吸附的主要优点是净化深度高，通常可以去除杂质至10-6〜10-8数量级，适用于大规模生产超纯气体。它被广泛用于空气分离和净化，稀有气体净化，天然气分离和净化，特殊气体制备以及各种尾气分离等领域。变压吸附的基本原理是利用吸附剂对不同气体的吸附能力的特性随压力而变化。在选择性吸附吸附剂的条件下，将混合物中的杂质（或产物）基团加压并吸附，以在减压条件下解吸这些杂质（或产物），并使吸附剂再生，从而达到目的。连续产生所需产物气的过程。由于产品的不同要求，可以在气相或吸附相中获得，这构成了变压吸附的不同工艺步骤。