D0I:10.13374/j.issnl001-053x.1995.s1.023 第17卷增刊 北京科技大学学报 Vol.17 1995年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.1995 变压吸附富氧过程的数学模拟 李化治李宝善曾凤鸣 北京科技大学100083 要依据PSA(Pressure Swing Adsorption)变压吸附富氧过程进行了数学模拟，建立了稳 态的数学模型。采用折线方程近似描述氮组合等温吸附：采用了隐式差分法求解传质速度方程. 模拟结果得到了设计的最佳参数和对富氧产品影响的主要参数. 关健词数学模拟，富氧过程，吸附 Numerical Simulation of PSA Oxygen-enriched Process Li Huazhi Li Baoshan Zeng Fengming University of Science and Technology Beijng.Beijng 100083 ABSTRACT A numerical simulation is studied on the basis of PSA oxygen-enriched process.A steady mathematical model is established.A broken-line approximation is used for describing the equation of ad- sorption equilibrium isoterms of nitrogen component.In order to solve the mass transport rate equation,the implicit difference method is used.The optimal parameters of design and its influence on the oxygen-en- riched process are obtained. KEY WORDS numerical simulation,oxygen-enriched proces,adsorption. 变压吸附富氧装置必须依据用户的需求而进行相应的设计，制造出不同流程的富氧装置。 以往的设计法多数是依据实验为基础的经验设计法。由于吸附机理的复杂性和微观性以及相 似性较差，从而造成装置放大困难，使得设计具有育目性.因此有必要进行计算机的数学模 拟，以深入揭示吸附机理、各变量间的相互关系，为其优化设计、科学操作，提供可靠的依 据 1数学模型的建立 变压吸附富氧过程是一个充压、等压吸附、降压脱附、低压吹扫4个阶段的分离过程，如 图1所示. 1995-10-25收稿第 卷 增刊 北 京 科 技 大 学 学 报 一 年 月 变压 吸 附富氧过程 的数学模拟 李化 治 李 宝善 曾凤 鸣 北 京科技 大学 摘要 依据 变 压 吸 附富氧过 程进行 了数学模拟 ， 建 立 了稳 态 的数学模型 采用 折 线方 程近似描述 氮组 合等温吸咐 采用 了隐式差分法求解 传质速 度方程 模拟 结果得到 了设计 的最佳参数和 对 富 氧 产 品 影 响的 主要参数 关锐词 数学模拟 ， 富 氧过 程 ， 吸 附 一 刀 ， 一 · 一 ， 一 ， 一 ， · 变 压 吸 附富 氧装置必 须依据 用 户 的需求而进行相应 的设 计 ， 制造 出不同 流程 的富氧装置 以 往 的设计法 多数是 依据 实验 为基础 的经验设计法 由于 吸 附机理 的复杂性和微观性 以 及相 似性较差 ， 从 而 造成 装置放大 困难 ， 使得设计具有育 目性 因此有必要进行计算机 的数学模 拟 ， 以深入揭 示 吸 附机理 、 各变 量 间的相互关 系 ， 为其优化设 计 、 科学操作 ， 提供 可 靠 的依 据 数学模型的建立 变 压 吸 附富氧过 程是 一 个 充压 、 等压 吸 附 、 降压脱 附 、 低 压 吹扫 个 阶段 的分离 过 程 ， 如 图 所示 一 一 收稿 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1995．s1．023