2017-2 Journal of Advanced Materials and Technologies Journal of Advanced Materials and Technologies 2782-2206 2782-2192 ФГБОУ ВО «ТГГУ» DOI: 10.17277/amt.2017.02.pp.038-049 120 Version of Record Математическое моделирование процесса получения водорода методом короткоцикловой безнагревной адсорбции Zhigachev A.O. Ishin A.A. Skvortsov S.A. Dvoretsky S.I. Dvoretsky D.S. 2017 2 квартал 2017 года 2 © 2025 Journal of Advanced Materials and Technologies 2017 A.O. Zhigachev, A.A. Ishin, S.A. Skvortsov, S.I. Dvoretsky, D.S. Dvoretsky

Разработана математическая модель динамики PSA (Pressure Swing Adsorption) – процесса разделения много- компонентных газовых смесей и получения водорода. Модель включает: уравнения процессов массо- и теплообмена, протекающих при адсорбции (десорбции) компонентов (H2, CO2, CO) газовой смеси гранулированными цеолитовыми адсорбентами СаА, NaХ, LiLSX; уравнение кинетики смешанно-диффузионного переноса адсорбтива (H2, CO2, CO); уравнение изотермы Ленгмюра–Фрейндлиха для многокомпонентных газовых смесей; уравнение Эргуна для расчета давления и скорости газовой смеси в адсорбенте, и позволяет рассчитывать профили концентраций компонентов (H2, CO2, CO) и температуры в газовой и твердой фазах, давления и скорости газовой смеси по высоте адсорбента в зависимости от времени. В результате проведенных вычислительных экспериментов с использованием математической модели динамики PSA-процесса разделения многокомпонентных газовых смесей и получения водорода определено влияние изменения температуры, состава и давления исходной газовой смеси на чистоту, степень извлечения и температуру продукционного водорода в широком диапазоне изменения длительности стадии адсорбции. Изучены динамика процесса адсорбции компонентов газовой смеси и характер движения сорбционного и теплового фронтов по высоте слоя адсорбента в адсорбере, связь производительности четырехадсорберной установки PSA с чистотой получаемого водорода.