密閉艙內(nèi)CO-,2-清除系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、在密閉或半密閉型的工作環(huán)境中CO2濃度控制至關(guān)重要。
　　 吸附分離是化工過程中CO2脫除的重要手段。在吸附劑對CO2吸附性能的研究中，分子篩以其優(yōu)良的特性被廣泛應(yīng)用。
　　 微波加熱均勻、快速、高效、清潔等優(yōu)點，受到干燥、熱加工行業(yè)的重視。近年來，微波應(yīng)用于分子篩合成和改性的研究十分活躍，但在分子篩脫附再生應(yīng)用上鮮有報道。
　　 本文針對密閉艙內(nèi)工作環(huán)境，分析了當(dāng)今密閉領(lǐng)域生命維持系統(tǒng)中的CO2清除方法，確定了

2、本研究采用的方法，即常壓吸附、真空解吸和微波加熱輔助再生的VPSA法。主要研究內(nèi)容及試驗結(jié)論如下：
　　 1.開展了微波真空加熱吸附器的設(shè)計、微波諧振腔加熱均勻性設(shè)計、微波加熱自動控制設(shè)計，設(shè)計的吸附器在真空加熱嚴(yán)酷條件下同時保證了密封、透波、隔熱和強度要求，突破了分子篩微波真空加熱再生的關(guān)鍵技術(shù)；在控制方面首次實現(xiàn)了微波輸出功率的線性可調(diào)、自動升溫和精確恒溫控溫(±5℃)。
　　 2.建立了密閉艙內(nèi)CO2清除系統(tǒng)的試驗

3、平臺，進(jìn)行了吸附工藝條件試驗，取得了進(jìn)口空氣CO2濃度0.5％條件下，床層高度500mm、空塔速度1500h-1、有效吸附時間45min、吸附床阻力3200Pa等優(yōu)化的工藝參數(shù)。
　　 3.在1人型單床實驗裝置上得到了吸附器的溫度分布和溫升速率曲線，進(jìn)行了脫附工藝條件試驗，確定了在CO2脫附量22L/h的工藝要求下，脫附溫度130℃、微波功率1.5kW、床層高度500mm、吹冷時間5min、脫附時間10min等優(yōu)化的再生工藝參數(shù)

4、，為設(shè)計放大裝置和過程優(yōu)化提供了指導(dǎo)。
　　 4.另外開展了傾斜、搖擺對分子篩吸附性能影響研究，氣固相固定床分子篩吸附CO2不受傾斜、搖擺影響；對比了不同濕度對有效吸附時間的影響，濕度達(dá)70％時有效吸附時間減少了35％；
　　 5.為減少更換吸附劑時的操作空間，對徑向、矩柱形兩種型式的床層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。徑向吸附器阻力小，但吸附劑利用率低，可作為阻力大的小粒徑吸附劑選用方案。若有足夠的壓頭克服橫向擴散阻力時，圓化后的矩形