本書(shū)系統(tǒng)地介紹了氣體吸附分離工藝與工程所涉及的相關(guān)技術(shù)進(jìn)展，主要包括氣體吸附分離基礎(chǔ)、吸附分離的基本工藝過(guò)程、吸附分離裝置的主要設(shè)備、吸附分離裝置的控制系統(tǒng)及儀表、變壓吸附工藝及工程應(yīng)用、變溫吸附工藝與工程應(yīng)用、變壓吸附工藝與其他分離工藝的工程耦合、變壓吸附過(guò)程模擬計(jì)算、燃料電池用氫氣的制備與純化等內(nèi)容，全面闡述氣體吸附分離技術(shù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與工程應(yīng)用。

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目錄
序言　
前言
第1章　氣體吸附分離基礎(chǔ)　1　
1.1　吸附分離理論基礎(chǔ)　1　
1.1.1　吸附與脫附　1　
1.1.2　吸附理論基礎(chǔ)　5　
1.1.3　吸附分離機(jī)理　10　
1.1.4　吸附分離方法　11　
1.2　吸附劑工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)　13　
1.2.1　工業(yè)吸附劑　13　
1.2.2　吸附劑的工藝選擇基礎(chǔ)　27　
1.2.3　吸附劑的失效與再生　34　
1.3　吸附分離工藝基礎(chǔ)　36　
1.3.1　吸附分離工藝　36　
1.3.2　工藝選擇基礎(chǔ)　39
參考文獻(xiàn)　41
第2章　吸附分離的基本工藝過(guò)程　44　
2.1　吸附分離循環(huán)工藝　44　
2.1.1　吸附分離循環(huán)　44　
2.1.2　吸附分離循環(huán)步驟　47　
2.1.3　吸附分離工藝流程　50　
2.2　吸附分離工藝的應(yīng)用　60　
2.2.1　吸附分離工藝的分類　60　
2.2.2　吸附分離工藝的選擇　64　
2.3　吸附分離工藝的工程配置　66　
2.3.1　預(yù)處理系統(tǒng)　66　
2.3.2　動(dòng)力系統(tǒng)　67　
2.3.3　吸附分離系統(tǒng)　72　
2.3.4　管路系統(tǒng)　73　
2.3.5　控制系統(tǒng)　74　
2.3.6　檢測(cè)系統(tǒng)　75
參考文獻(xiàn)　76
第3章　吸附分離裝置的主要設(shè)備　78　
3.1　吸附塔　78　
3.1.1　吸附塔的功能和特點(diǎn)　78　
3.1.2　吸附塔的結(jié)構(gòu)形式　78　
3.1.3　吸附塔的設(shè)計(jì)　87　
3.1.4　氣體分布器優(yōu)化設(shè)計(jì)　89　
3.2　工藝儲(chǔ)罐　90　
3.2.1　工藝儲(chǔ)罐的特點(diǎn)　90　
3.2.2　工藝儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)　92　
3.3　氣液分離器　94　
3.3.1　常用的氣液分離器的特點(diǎn)　94　
3.3.2　絲網(wǎng)分離器結(jié)構(gòu)　94　
3.4　程控閥　95　
3.4.1　變壓吸附工藝對(duì)程控閥的技術(shù)要求　95　
3.4.2　程控閥的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)　97　
3.4.3　程控閥的主要部位材質(zhì)　101　
3.4.4　程控閥的使用環(huán)境　103　
3.4.5　程控閥常見(jiàn)故障及維護(hù)　103
參考文獻(xiàn)　104
第4章　吸附分離裝置的控制系統(tǒng)及儀表　106　
4.1　吸附分離裝置的控制系統(tǒng)　106　
4.1.1　吸附分離裝置控制系統(tǒng)類型　106　
4.1.2　變壓吸附工藝對(duì)控制系統(tǒng)的要求　115　
4.2　吸附分離裝置的核心控制程序　117　
4.2.1　自適應(yīng)控制系統(tǒng)　117　
4.2.2　故障診斷及切換系統(tǒng)　121　
4.3　吸附分離工藝的閥門(mén)控制　122　
4.3.1　程控閥開(kāi)關(guān)的順序邏輯控制　122　
4.3.2　調(diào)節(jié)閥的過(guò)程壓力跟蹤控制　127　
4.4　吸附分離裝置的主要儀表　132　
4.4.1　電磁閥及閥位檢測(cè)　132　
4.4.2　壓力、壓差和溫度測(cè)量　134　
4.4.3　調(diào)節(jié)閥　135　
4.4.4　流量計(jì)　139　
4.4.5　在線分析儀　141　
4.4.6　安全監(jiān)測(cè)儀表　149　
4.5　吸附分離控制系統(tǒng)發(fā)展方向　150　
4.5.1　方案設(shè)計(jì)　150　
4.5.2　系統(tǒng)基本網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　151
參考文獻(xiàn)　153
第5章　變壓吸附工藝與工程應(yīng)用　154　
5.1　變壓吸附提純氫氣工藝　154　
5.1.1　原料來(lái)源　154　
5.1.2　產(chǎn)品氫氣要求與標(biāo)準(zhǔn)　168　
5.1.3　常用工藝　172　
5.1.4　典型工程應(yīng)用　177　
5.2　變壓吸附提濃乙烯工藝　184　
5.2.1　原料來(lái)源　184　
5.2.2　常用工藝　186　
5.2.3　典型工程應(yīng)用　191　
5.3　變壓吸附脫碳及二氧化碳提純工藝　201　
5.3.1　原料來(lái)源　201　
5.3.2　常用工藝　202　
5.3.3　典型脫碳工程應(yīng)用　212　
5.3.4　典型二氧化碳提純工程應(yīng)用　217　
5.4　變壓吸附提純一氧化碳工藝　220　
5.4.1　原料來(lái)源　220　
5.4.2　產(chǎn)品要求與標(biāo)準(zhǔn)　223　
5.4.3　常用工藝　224　
5.4.4　典型工程應(yīng)用　226　
5.5　變壓吸附空氣分離制氧工藝　230　
5.5.1　原料來(lái)源　230　
5.5.2　常用工藝　230　
5.5.3　典型工程應(yīng)用　237　
5.6　變壓吸附空分制氮工藝　242　
5.6.1　原料來(lái)源　242　
5.6.2　制氮工藝　242　
5.6.3　典型工程應(yīng)用　244　
5.7　變壓吸附濃縮和回收甲烷工藝　246　
5.7.1　原料來(lái)源　246　
5.7.2　常用工藝　249　
5.7.3　典型工程應(yīng)用　252　
5.8　變壓吸附氯乙烯尾氣凈化回收工藝　259　
5.8.1　原料來(lái)源　259　
5.8.2　凈化方法簡(jiǎn)介　260　
5.8.3　常用工藝　262　
5.8.4　典型工程應(yīng)用　265　
5.9　吸附分離裝置的工程設(shè)計(jì)　267　
5.9.1　吸附分離工藝設(shè)計(jì)　267　
5.9.2　裝置總平面布置與設(shè)備布置設(shè)計(jì)　271　
5.9.3　裝置非標(biāo)設(shè)備與管道設(shè)計(jì)　272　
5.9.4　其他配套工程設(shè)計(jì)　274　
5.9.5　吸附分離裝置安全設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)　280　
5.10　吸附分離技術(shù)的前景展望　283　
5.10.1　工業(yè)副產(chǎn)氣資源化利用　283　
5.10.2　碳中和背景下二氧化碳捕集提純技術(shù)的應(yīng)用　283　
5.10.3　大型化變壓吸附氫氣提純裝置開(kāi)發(fā)和應(yīng)用　284　
5.10.4　氫能領(lǐng)域的應(yīng)用　284　
5.10.5　大氣污染物排放治理　285　
5.10.6　吸附分離技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)　285　
參考文獻(xiàn)　286　
第6章　變溫吸附工藝與工程應(yīng)用　289　
6.1　變溫吸附工藝　289　
6.1.1　變溫吸附循環(huán)過(guò)程　289　
6.1.2　變溫吸附工藝　290　
6.1.3　變溫吸附工藝的熱量平衡　295　
6.2　變溫吸附工藝的工程配置　296　
6.2.1　吸附分離系統(tǒng)　296　
6.2.2　動(dòng)力系統(tǒng)　297　
6.2.3　加熱系統(tǒng)　298　
6.2.4　檢測(cè)系統(tǒng)　300　
6.3　變溫吸附工藝的工程應(yīng)用　302　
6.3.1　氣體干燥　302　
6.3.2　氣體凈化　305　
6.4　變溫吸附技術(shù)的前景展望　312
參考文獻(xiàn)　314
第7章　變壓吸附工藝與其他分離工藝的工程耦合　315　
7.1　其他分離凈化技術(shù)的發(fā)展　315　
7.2　變壓吸附與膜分離工藝的工程耦合　316　
7.2.1　高壓工業(yè)尾氣的回收利用　316　
7.2.2　煉廠副產(chǎn)氣中氫氣和輕烴的回收利用　319　
7.2.3　揮發(fā)性有機(jī)物回收　324　
7.3　變壓吸附與低溫技術(shù)的工程耦合　326　
7.3.1　粗氦氣提濃　326　
7.3.2　一氧化碳和氫氣分離提純　334　
7.3.3　低溫空分前端凈化　337　
7.4　變壓吸附與吸收工藝的工程耦合　339　
7.4.1　煉廠干氣回收利用　340　
7.4.2　氫氣分離提純　342　
7.4.3　揮發(fā)性有機(jī)物回收　347　
7.5　變壓吸附與變溫吸附、低溫技術(shù)的工程耦合　347　
7.5.1　不同用途的二氧化碳產(chǎn)品質(zhì)量要求　348　
7.5.2　常用工藝　349　
7.5.3　耦合技術(shù)及特點(diǎn)　350　
7.5.4　典型工程應(yīng)用　353　
7.6　變壓吸附與其他分離技術(shù)耦合展望　356　
7.6.1　深冷分離與吸附分離耦合工藝　356　
7.6.2　膜分離與吸附分離耦合工藝　357　
7.6.3　吸附與反應(yīng)耦合工藝　358
參考文獻(xiàn)　358
第8章　變壓吸附過(guò)程模擬計(jì)算　361　
8.1　變壓吸附過(guò)程模型基礎(chǔ)　361　
8.1.1　雙組分變壓吸附數(shù)學(xué)模型　362　
8.1.2　變壓吸附模型組成基礎(chǔ)　362　
8.2　變壓吸附過(guò)程數(shù)學(xué)模型與模型求解　366　
8.2.1　變壓吸附過(guò)程數(shù)學(xué)模型　366　
8.2.2　模型參數(shù)　368　
8.2.3　模型數(shù)值求解　372　
8.3　變壓吸附空分制氧過(guò)程模擬計(jì)算　375　
8.3.1　流程設(shè)計(jì)　375　
8.3.2　模擬計(jì)算　376　
8.4　變壓吸附提氫過(guò)程模擬計(jì)算　380　
8.4.1　流程設(shè)計(jì)與數(shù)學(xué)模型　380　
8.4.2　模擬計(jì)算　381　
8.4.3　結(jié)果分析　382　
8.5　變壓吸附脫除變換氣中微量一氧化碳和二氧化碳模擬計(jì)算　386　
8.5.1　變換氣中一氧化碳和二氧化碳的脫除工藝與模擬計(jì)算　386　
8.5.2　變壓吸附的吸附凈化特性　389　
8.5.3　變壓吸附凈化過(guò)程的優(yōu)化　391　
8.6　展望　391
參考文獻(xiàn)　393
第9章　燃料電池用氫氣的制備與純化　396　
9.1　氫能領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀　396　
9.2　氫能領(lǐng)域氫氣的主要應(yīng)用場(chǎng)合　396　
9.3　氫燃料電池的種類簡(jiǎn)述　397　
9.3.1　原理簡(jiǎn)述　398　
9.3.2　PEMFC原理　398　
9.3.3　燃料電池氫氣質(zhì)量的要求及標(biāo)準(zhǔn)　400　
9.4　燃料電池用氫氣的分離提純　401　
9.4.1　化石能源制氫　401　
9.4.2　工業(yè)副產(chǎn)氫氣　403　
9.4.3　生物質(zhì)制氫　406　
9.4.4　水分解制氫　407　
9.4.5　甲醇重整制氫　407　
9.4.6　化學(xué)品分解制氫　408　
9.5　氫氣純化　409　
9.5.1　微量水脫除　410　
9.5.2　微量硫脫除　410　
9.5.3　微量一氧化碳的脫除　411　
9.6　典型工程應(yīng)用　412　
9.6.1　煉廠富氫氣純化　412　
9.6.2　焦?fàn)t煤氣提氫氣　413　
9.6.3　丙烷脫氫尾氣　414　
9.7　展望　416
參考文獻(xiàn)　417