专利名称：：双柱自控变压吸附实验系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及实验室或中小试验之用的气体吸附分离设备，尤其是一种双柱自控变压吸附(PSA)实验系统。
背景技术：
：变压吸附法(简称PSA)是一种新的气体分离技术，其原理是利用分子筛等吸附剂对不同气体分子"吸附"性能的差异而将气体混合物分开。PSA具有操作简便及能量效率高的特性，越来越多地应用于工业中的体相气体的分离和纯化。目前，工业上用于对进行气体吸附分离的PSA设备和方法较多，比如中国专利CN1432424(真空变压吸附设备)、CN1449860(提高变压吸附气体分离收率与纯度的方法及其装置)、CN1806892提高变压吸附分离法气体回收率的工艺等，但这些PSA装置及方法都只适用于工业化生产过程，不适用于实验室研究混合气体的分离工艺。由于变压吸附过程是包含多个步骤的复杂动态过程，受待分离气体混合物的组成成份、吸附剂特性、吸附压力和温度等多个因素的影响。因此，为掌握某一特定气体分离、纯化之目的，研究分析变压吸附过程的工艺条件和参数就显得十分重要。研究不同混合气体分离、纯化的吸附剂、根据该吸附剂设计合理的PSA分离工艺流程和工艺参数，就需要对吸附分离的时间、压力、温度等工艺参数进行优化，这是所属领域技术人员长期以来研究的问题。目前，一般在实验室通过特定吸附剂对待分离气体各组分的吸附特性的研究找出这些待纯化组分与其余"杂质"组分吸附特性差异最大的压力、温度等参数的范围，作为PSA分离实施过程的参考。这种传统方法难以涉及压力、温度等条件对PSA过程的综合影响。综上，现有技术中还没有用于该研究的专用实验设备，而工业上用的PSA装置或方法，由于体积庞大、使用成本较高等特点，显然不能满足实验室研究分析实验参数之用。因此，提供一种能够模拟工业吸附分离过程，并为工业上的吸附分离应用提供参考数据和工艺流程的实验系统是本领域技术人员有待解决的问题
实用新型内容针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种能够模拟工业化吸附分离过程，并为工业上的吸附分离应用提供参考数据和工艺流程的双柱自控变压吸附(PSA)实验系统。本实用新型的目的是这样实现的双柱自控变压吸附实验系统，其特征在于，包括原料供应装置、吸附分离装置、产品存储装置和控制系统，原料供应装置的输出端与吸附分离装置的输入端相连，吸附分离装置的输出端与产品存储装置的输入端相连；所述吸附分离装置的吸附柱包含双吸附柱、电磁阀组、温度传感器、压力传感器和精密压力表；所述原料供应装置包括至少两套原料气罐和通过管道与原料气罐相连的配气罐，以及供气增压气缸P1;各配气罐通过连接阀相连；供气增压气缸P1具有配气、供气和供气增压的功能，以模拟工业用原料气的成分和气压；所述产品存储装置包括产品罐和产品气增压缸P2，产品气增压气缸P2具有产品储存和产品气再循环功能；控制系统通过计算机程序控制原料供应装置、吸附分离装置和产品存储装置中各管路的电磁阀和增压缸的自动开闭来实现对气体的分离和纯化。相比现有技术，本实用新型实验系统具有如下有益效果I、特别设计的配气系统，可实现任意两种或两种以上气体的定比例混合；解决了低压或常压下气体(特别是用量少的杂质气体，如H2S)的定量引入的难题；可以模拟工业PSA用的原料气，从而使得本实验系统可以模拟多种不同原料气的工业吸附过程；本实验系统可以用于研究不同的工业原料气在不同的参数条件下，如不同吸附剂、不同压力条件下，进行吸附分离和提纯，从而找到不同的原料气中的所需提取物质的最佳吸附和分离参数，为不同原料气在工业上实现吸附分离和提纯的应用提供参考。II、本实验系统通过对电磁阀及增压缸动作进行程序控制和监控，实现了对系统的循环自动控制，并可监控系统运行状态；控制系统界面清晰、可操作性强；可选择自动运行和手动运行两种操作方式，方便操作者对PSA过程的监控、PSA流程的设计、电磁阀动作及其它PSA工艺参数的预设和调整，从而找出不同原料气的最佳吸附工艺流程和吸附时间，为不同原料气在工业上实现某种成分的吸附分离和提纯应用提供参考。III、在原料气的输出端和产品气的输出端设置有增压气缸，从而本实验系统中的气体压力可以根据需要选择性地进行增大或减少。本实验系统工作压力可从真空到2.4MPa，因此可选择的压力范围远超出工业PSA系统的正常工作压力上限，有利于对吸附剂、运行工艺参数进行实验研究；此外借助于本实验系统不但可进行设定的PSA循环，还可用与穿透曲线测定等常规实验。W、本实用新型实验系统采用了无油型气-气增压缸，其吸气口可抽真空，出气口可增高压，可实现产品气加压、原料气增压及产品气的减压脱附。V、各部件之间采用了板式集成设计与安装，减少了管接头数量，降低了接头泄漏概率，提高了整套装置的气密性；部件的压力承受能力得到增强。VI、本分离柱前面的除杂质柱可选择性地对原料气中的一些有害杂质成分进行预处理分离，并可经减压脱附再生。VD、本实验系统中的两个吸附柱均带有压力传感器和上、中、下六路温度传感器，通过中间模块将信号接入计算机，从而可实现对PSA运行过程中吸附塔内压力和上、中、下三个部位的温度的采集、储存、显示，并以温度历史曲线的形式记录。图1是本实用新型双柱自控变压吸附实验系统的原理图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。如图1所示，本实用新型双柱自控变压吸附实验系统，包括原料供应装置、吸附分离装置、产品存储装置和控制系统，原料供应装置的输出端与吸附分离装置的输入端相连，吸附分离装置的输出端与产品存储装置的输入端相连；所述吸附分离装置的吸附柱包含双吸附柱、电磁阀组、温度传感器、压力传感器和精密压力表；所述原料供应装置包括至少两套原料气罐和通过管道与原料气罐相连的配气罐，以及原料气增压气缸P1;各配气罐通过连接阀相连；原料气增压气缸P1具有配气、供气和供气增压的功能，以模拟工业用原料气的成分和气压；所述产品存储装置包括产品罐和产品气增压缸P2，产品气增压气缸P2具有产品储存和产品气再循环功能；控制系统通过计算机程序控制原料供应装置、吸附分离装置和产品存储装置中各管路的电磁阀和增压缸的自动开闭来实现对气体的分离和纯化。所述原料供应装置包括原料气罐以及通过管道和与原料气罐相连的配气罐，本实施例中的原料供应罐为并列的两个，即原料气罐Jar-A和原料气罐Jar-B。根据需要原料气罐不限于两组，还可设计为多组。原料气罐Jar-A和原料气罐Jar-B分别通过管道与配气罐Can-A和配气罐Can-B相连；原料气罐Jar-A和配气罐Can-A之间的管道上还依次串接有单向电磁阀Vsl、调速阔Jl、减压阀Al和开关Kl;配气罐Can-B和原料气罐Jar-B之间的管道上依次串接有单向电磁阀Vs2、调速阀J2、减压阀A2和开关K2;配气罐Can-A和配气罐Can-B相连接由管道连接，其管路上还设置有阀门V2d。所述原料原料供应装置气体从配气罐Can-A的入口端引出；原料供应装置的输出分为两条管路，一条管路通过阀门Vld与大气相通；另一条管路又分为支管路一和支管路二其中支管路一上通过设置电磁阀Vs3后与原料气增压气缸P1入口端相通，原料气增压气缸P1的出口端通过阀门V3与吸附分离装置的入口端相连，支管路二通过阀门V1后，又分为支管路三、支管路四和支管路五其中支管路三通过真空泵Pc直接与大气相通，真空泵Pc用于系统运作前分别或同时对产品罐、吸附柱及连接管道抽真空，起洁净、清零的作用；支管路四直接与吸附分离装置的入口端相连，支管路五通过阀门V5后分为支管路六和支管路七其中支管路六与产品气增压气缸P2的入口端相通，支管路七路通过阀门V6与真空表连接，并与大气相通。由于本实验系统的原料供应装置可实现任意两种或两种以上气体的定比例混合，解决了低压或常压下气体(特别是用量少的杂质气体，如H^)的定量引入的难题，可以模拟工业PSA用的原料气，从而使得本实验系统可以模拟多种不同原料气的工业吸附过程。所述配气罐Can-A和配气罐Can-B上还设有压力表BJ1和压力表BJ2，该压力表用于分别监测配气罐Can-A和配气罐Can-B在配气过程中的压力，可以用于随时观察配气罐上的压力。本实用新型双柱自控变压吸附实验系统中吸附分离装置的吸附柱，为并列排列的双吸附柱，即由吸附柱Col-A和吸附柱Col-B构成。所述吸附分离装置的入口端通过管道依次串接有调速阀J和流量计L13，流量计L1的出口处分为支管路八和支管路九其中支管路八上连接单向电磁阔Vs4后与吸附柱Col-A的下端开口连接；支管路九上连接单向电磁阀Vs5后与吸附柱Col-B的下端开口连接；所述吸附柱Col-A的下端开口处通过管道依次串接有电磁阀Vs6和电磁阀Vs8，吸附柱Col-B的下端开口处通过管道依次串接有电磁阀Vs7和电磁阀Vs9，电磁阔Vs8和电磁阀Vs9的出口端管路合并后分为支管路十和支管路十一其中支管路十与支管路七会合并后通过阀门V6与真空表连接，并与大气相通，支管路十一与支管路六合并后与产品气增压气缸P2入口端相连；所述吸附柱Col-A的上端开口处通过管道连接单向电磁阔Vsll，吸附柱Col-B的上端开口处通过管道连接单向电磁阀VslO，单向电磁阀Vsll和单向电磁阀VslO的出口端管路合并后分为支管路十二和支管路十三其中支管路十二上依次串接有单向电磁阀Vsl4、调速阀J4和流量计L2，并与大气相通，支管路十三又分为支管路十四和支管路十五:其中支管路十四上通过连接单向电磁阀Vsl2后，与吸附柱Col-A的上端开口处相接，支管路十五上通过连接单向电磁阀Vsl3后，与吸附柱Col-B的上端开口处相接。本实用新型系统中产品气增压气缸P2的出口端连接单向阀dl后分为支管路十六和支管路十七其中支管路十六上连接有产品罐Jar-P，支管路十七上连接电磁阀Vsl5后分为支管路十八和支管路十九，其中支管路十八上通过阀门V8与大气相通，可实现对产品气的抽样处理，支管路十九通过阀门V7后连接到吸附分离装置入口端的调速阀J3的进气口，当需要对产品罐Jar-P中的产品气进行再次提纯和分离时，可通过此管路进行二次PSA。本实用新型双柱自控变压吸附实验系统中的控制系统，由控制柜和计算机系统构成，控制柜中集成系统电控线路，计算机内的控制程序对本实验系统中涉及的15个电磁阀VslVsl5、原料气增压气缸P1和产品气增压气缸P2进行自动程序控制(或手动控制)；同时，为增压缸提供动力的空气压縮机和真空泵进行自动程序控制(或手动控制)，并可实时采集和显示运行过程中吸附柱内的压力和上、中、下部位的温度变化曲线，从而实现对系统PSA过程循环的自动控制(或手动控制)和在线屏幕监视。控制系统通过对电磁阀及增压缸动作进行程序控制和监控，实现了对系统的循环自动控制，并可监控系统运行状态；控制系统界面清晰、可操作性强；可选择自动运行和手动运行两种操作方式，方便操作者对PSA过程的监控、PSA流程的设计、电磁阀动作及其它PSA工艺参数的预设和调整，从而找出不同原料气的最佳吸附工艺流程和吸附时间，为不同原料气在工业上实现某种成分的吸附分离和提纯应用提供参考。所述吸附分离装置入口端还设有除杂质柱Col-I，用于清除原料气中的杂质，除杂质柱Col-I出口端与调速阀J3的进气口之间设有单向阀d2，除杂质柱Col-I入口端设有支管路二十和支管路二十一，其中支管路二十通过阀门V2与原料气增压气缸P1的第一出口相通，支管路二十一连接阀门V4后与阀门V1的出口连接。此除杂质柱可对原料气中的一些有害杂质成分进行预处理分离，并可经减压脱附再生。所述原料气增压气缸P1的动力入口端管路和产品气增压气缸P2的动力入口端管路合并后与油气处理系统和空气压縮机Pac相连，所述油气处理系统包括气体处理三大件；此三大件串联在空压机与增压气缸之间，用于去除从空气压縮机出来的压縮空气中存在的油分、灰尘和水分，保证增压气缸的工作正常；空压机用于给增压气缸提供动力。所述吸附柱Col-A和吸附柱Col-B的上部、中部、下部分别设有温度传感器和压力传感器，用于检测在吸附和释放气体过程中两根吸附柱的温度变化，并将温度传感器上的温度和压力信息传输给控制系统，从而可实现对PSA运行过程中吸附塔内压力和上、中、下三个部位的温度的采集、储存、显示，并以温度历史曲线的形式记录。吸附柱Col-A和吸附柱Col-B上还分别设有压力表Bl和压力表B2，来分别监测吸附柱Col-A和吸附柱Col-B在均压过程中的压力变化情况。本实用新型双柱自控变压吸附实验系统中的管道与阀门之间采用板式集成连接，减少了管道接头数量，降低了接头泄漏概率及縮小了安装的空间，保证了本系统在满足气密性的条件下，可选择的压力范围下限不仅可以为真空，上限也远超出工业PSA系统的正常工作压力上限，即本实验系统的额定使用压力可达2.4MPa，这个压力涵盖了工业PSA及VPSA的作业压力范围，便于在更广的吸附剂类型的测定和对PSA和VPSA过程的工艺参数进行优化。本实用新型双柱自控变压吸附实验系统的工作原理是实现任意两种或两种以上气体的定量比例混合，模拟多种不同原料气的工业吸附过程；利用PSA变压吸附法来对混合气体进行分离，通过调整吸附过程中气压的变化来改变吸附体对气体的吸收能力达到吸附或释放气体的目的，将所需气体分离和提纯。本实用新型通过PSA的工作原理来研究不同气体的最佳吸附分离参数，如吸附压力、吸附时间、吸附工艺流程、温度等，并根据吸附结果，即产品罐中产品气的浓度来判断所需提纯的气体成分的最佳吸附分离参数，从而为工业提纯某种原料气中的某种气体成分而使用的吸附分离参数提供借鉴和参考。其中，本实用新型实验系统原料供应装置中的配气罐Can-A和配气罐Can-B可与商业高压原料气瓶的连接接口，通过配气罐Can-A和配气罐Can-B各自的精密压力表，按实验目的需要以任意比例实现对原料气和杂质气体在两罐内的比例混合和取样测定；再通过大通径阀门V2d的开启，实现任意两种或两种以上气体的定量比例混合。大通径阀门V2d相连，可加强原料气体间的扩散，缩短混匀的时间。在阀门Vld关闭、V2d和Vl开启的状态下，通过启动真空泵Pc，可对配气罐Can-A和Can-B抽真空；然后关闭V2d，Vld入口外接气源，借助于精密压力表BJ1对压力的监控，解决低压或常压下气体(特别是用量少的杂质气体，如H^)的定量引入，以测试PSA系统对模拟煤层气中杂质气体的脱除效果，评价除杂质柱Col-I的性能。在Can-A和Can-B的真空状态下，通过关闭V2d，可分别借助于精密压力表BJ1、BJ2的压力显示及随后便于气体扩散混合的大通径阀门V2d的开启，实现任意两种或两种以上气体的定比例混合。本实用新型双柱自控变压吸附实验系统中的增压系统，即通过原料气增压气缸P1的作用，在原料配气罐Can-A和原料配气罐Can-B压力不足的情况下，通过抽吸配气罐Can-A和原料配气罐Can-B的气体，向吸附柱增压，可提高吸附柱的入口压力，节约原料气。本实用新型双柱自控变压吸附实验系统利用PSA变压吸附法来对混合气体进行分离，利用气压的变化来改变吸附体对气体的吸收能力，从而达到吸附或释放气体的目的，最终将所需气体分离和提纯。本实用新型实验系统中的产品储存装置，将来自吸附柱的产品气中的高于产品罐内压力的部分可直接收集在产品罐Jar-P中；低于产品罐Jar-P内压力的那部分产品气可借助于产品罐增压气缸P2将其抽出，通过产品罐入口端的单向阀加压进产品罐。这样不但提高产品罐内的气体压力，还可实现PSA循环过程中吸附柱CoI-A、Col-B产品气的低压脱附(循环中的柱再生)、产品气的增压储存，在达到向PSA提供二次原料气所需的压力指标后可进行罐中产品气的PSA再循环。实施例下面以甲烷分离流程作为具体实施例对本实验系统的工作过程作详细说明一、实验目的将定量比例混合的甲垸与氮气进行分离，利用PSA变压吸附法来对混合气体进行分离，通过调整吸附过程中气压的变化，来改变吸附体对气体的吸收能力达到吸附或释放气体的目的，将所需气体分离和提纯，为工业上的吸附分离应用数据和工艺流程提供借鉴和参考。二、实验准备1.原料气甲烷与氮气将甲烷与氮气作为原料气分别通过管路和开关定量输入配气罐Can-A和配气罐Can-B，再打开阀门V2d，原料气体间的分子扩散进行混匀，原料供应装置可输出混合气体。2.吸附剂表面改性活性炭选择表面改性活性炭作为甲烷的吸附剂。3.选择双柱自控变压吸附实验系统，由计算机控制，如图1所示。三、实验工艺流程为(1)吸附柱Col-A顺放杂质，吸附柱Col-B逆抽真空原料气通过吸附柱Col-A并使吸附压力增加到设置压力后，通过由下至上排气，使吸附较弱的杂质气体组分吸附压力降低的情况下首先排除。同时吸附柱Col-B通过逆向抽真空，使深度吸附的甲烷逆向引向产品罐(当产品罐压力高于吸附柱Col-A的压力使可自动或手动启动增压气缸P2，使产品气增压入罐)。(2)吸附柱Col-A向吸附柱Col-B均压(A—B均压)在吸附柱Col-A的压力远高于吸附柱Col-B的情况下，一方面两柱的均压可减少压力损失；另一方面均压过程中，吸附柱Col-A排向吸附柱Col-B的气体中所含的较原料气更少的杂质气体可通过吸附柱Col-B的进一步进行吸附分离。(3)吸附柱Col-A逆放产品，吸附柱Col-B—次加压吸附柱CoI-A经过步骤(2)的均压后，还未脱附的是纯化了的、压力超过大气压的甲垸，此时，经逆放产品入产品罐(当产品罐压力高于吸附柱Col-A的压力时可自动或手动启动增压气缸P2，使产品气增压入罐)。与此同步进行的是吸附柱Col-B在获得来自均压的气体压力后的第一次加压吸附。(4)吸附柱Col-A逆抽真空，吸附柱Col-B二次加压吸附柱Col-A通过逆向抽真空，使深度吸附的甲烷逆向引向产品罐。同时，吸附柱Col-B11经第一次加压吸附后进行二次加压，继续提高吸附压力至设置压力。(5)吸附柱Col-A逆抽真空，吸附柱Col-B顺放杂质吸附柱Col-A继续逆抽真空，得到深度吸附的甲烷，同时使吸附柱Col-A再生。而吸附柱Col-B则通过由下至上排气，使吸附较弱的杂质气体组分吸附压力降低的情况下首先排除。(6)吸附柱Col-B向吸附柱Col-A均压(B—A均压)在吸附柱Col-B的压力远高于吸附柱Col-A的情况下，一方面两柱的均压可减少压力损失；另一方面均压过程中，吸附柱Col-B排向吸附柱Col-A的气体中所含的较原料气更少的杂质气体可通过吸附柱Col-A的进一步进行吸附分离。(7)吸附柱Col-A—次加压，吸附柱Col-B逆放产品吸附柱Col-B经过步骤(6)的均压后，还未脱附的是纯化了的、压力超过大气压的甲烷，此时，经逆放产品入产品罐(当产品罐压力高于吸附柱Col-B的压力使可自动或手动启动增压气缸P2，使产品气增压入罐)。与此同步进行的是吸附柱Col-A在获得来自均压的气体压力后的第一次加压吸附。(8)吸附柱Col-A二次加压，吸附柱Col-B逆抽真空吸附柱Col-B通过逆向抽真空，使深度吸附的甲烷逆向引向产品罐。同时，吸附柱Col-A经第一次加压吸附后进行二次加压，继续提高吸附压力至设置压力。另外，一些极强吸附的气体(如C02)、对吸附剂有害的或不适合进入循环的气体(如H2S)可通过除杂质柱Col-I进行预先消除。除杂质柱Col-I的再生可通过有油真空泵进行，杂质气体可排入大气或经过进一步的无害化处理。上述八步工序涉及的电磁阀动作状态和手动阀与相关表头的使用状态分别如表1和表2所示；系统的构成原理如图1所示。其中，Col-A和Col-B为吸附柱；Jar-A和Jar-B为原料罐；Jar-P为产品罐；Can-A和Can-B为配气罐；Pc为真空泵；Pac为空气压縮机；VslVsl5为电磁阀；V1V8和VldV2d为截止阀；BJ1和BJ3为精密压力表；B1B3为压力表；P1和P2为增压缸；J1J4调速阀；Ll和L2为流量计。实验过程中电磁阀的工作状态见下表过程按1—2—3—4—5—6—7—8—l八个阶段进行循环，其中每个阶段的时间在0-9999秒钟范围内可调；电磁阀编号标号右上角有*的电磁阔为手动控制。[Vs6、Vs8]与[Vs7、Vs9]两组电磁阔兼具有手动功能。四、实验结果本实验的结果如下经过PSA系统的一次循环，可将模拟煤层气(甲烷64%+36%氮气)中的甲垸提高到86%;二次循环后，甲垸含量由86%提高到91%。表明所设计的双柱PSA分离系统可有效浓縮模拟煤层气中的甲烷。主要工艺参数条件如下一次循环周期为德;各步骤的时间分配为(1)20S;(2)60s;(8)60s;(4)60s;(5)20s;(6)60S;(7)60s;(8)60s;压力范围真空到1.8MPa;温度30±1°C。表l电磁阀在PSA循环中状态<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2手动阀与相关表头在实施例PSA循环中的状态<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>Jar-PooBJ1OOBJ20OVdl*0/o(原料配气)Vd2OLlO0oo(顺鹏质气)61()0ooB20000B3oVI0V20V30V4/oV50V6O(半周产品气)V7V8o(总产品气)PcO/o0VcoPac0本实用新型带自增压系统的双柱自控变压吸附(PSA)实验系统，能够模拟工业化吸附分离过程，并为工业上的吸附分离应用提供参考数据和工艺流程，还具有工艺参数变化范围广、性能稳定，可自动控制等特点。1权利要求1、双柱自控变压吸附实验系统，其特征在于，包括原料供应装置、吸附分离装置、产品存储装置和控制系统；原料供应装置的输出端与吸附分离装置的输入端相连，吸附分离装置的输出端与产品存储装置的输入端相连；所述吸附分离装置的吸附柱包含双吸附柱、电磁阀组、温度传感器、压力传感器和精密压力表；所述原料供应装置包括至少两套原料气罐和通过管道与原料气罐相连的配气罐，以及原料气增压气缸P1；各配气罐通过连通阀相连；原料气增压气缸P1具有配气、供气和供气增压的功能，以模拟工业用原料气的成分和气压；所述产品存储装置包括产品罐和产品气增压气缸P2，产品气增压气缸P2具有产品储存和产品气再循环功能；控制系统通过计算机程序控制原料供应装置、吸附分离装置和产品存储装置中各管路的电磁阀和增压缸的开闭来实现对气体的分离和纯化。2、根据权利要求l所述的双柱自控变压吸附实验系统，其特征在于，所述原料供应装置的原料气罐由原料气罐Jar-A和原料气罐Jar-B组成，原料气罐Jar-A和原料气罐Jar-B分别通过管道与配气罐Can-A和配气罐Can-B相连，原料气罐Jar-A和配气罐Can-A之间的管道上依次串接有单向电磁阀Vsl、调速阀Jl、减压阀Al和开关Kl;配气罐Can-B和原料气罐Jar-B之间的管道依次串接有单向电磁阀Vs2、调速阀J2、减压阀A2和开关K2;配气罐Can-A和配气罐Can-B通过管路连接，其间设有阀门V2d;所述原料供应装置中的气体从配气罐Can-A的入口端引出，原料供应装置出口分为两条管路，一条管路通过阀门Vld与大气相通；另一条管路又分为支管路一和支管路二其中支管路一通过设置电磁阀Vs3后与原料气增压气缸Pl的入口端相通，原料气增压气缸Pl的出口端通过阀门V3与吸附分离装置的入口端相连，支管路二通过阀门V1后，又分为支管路三、支管路四和支管路五其中，支管路三通过真空泵Pc直接与大气相通，支管路四直接与吸附分离装置的入口端相连，支管路五通过阀门V5后分为支管路六和支管路七，其中支管路六与产品气增压气缸P2的入口端相通，支管路七通过阀门V6与真空表连接，并与大气相通；所述吸附分离装置的入口端通过管路依次道串接有调速阀J3和流量计L13，流量计Ll的出口处分为支管路八和支管路九，其中支管路八上连接单向电磁阀Vs4后与吸附柱Col-A的下端开口连接；支管路九上连接单向电磁阀Vs5后与吸附柱Col-B的下端开口连接；所述吸附柱Col-A的下端开口处通过管道依次串接有电磁阀Vs6和电磁阀Vs8，吸附柱Col-B的下端开口处通过管道依次串接有电磁阀Vs7和电磁阀Vs9，电磁阀Vs8和电磁阀Vs9的出口端管路合并后分为支管路十和支管路十一其中支管路十与支管路七汇合后通过阀门V6与真空表连接，支管路十一与支管路六汇合后与产品气增压气缸P2入口端相通；所述吸附柱Col-A的上端开口处通过管道连接单向电磁阀Vsll，吸附柱Col-B的上端开口处通过管道连接单向电磁阀VslO，单向电磁阀Vsll和单向电磁阀VslO的出口端管路合并后分为支管路十二和支管路十三其中支管路十二依次串接有单向电磁阀Vs14、调速阀和流量计L2，并与大气相通，支管路十三又分为支管路十四和支管路十五其中支管路十四通过连接单向电磁阀Vsl2后，与吸附柱Col-A的上端开口处相接，支管路十五通过连接单向电磁阀Vsl3后，与吸附柱Col-B的上端开口处相接；所述产品气增压气缸P2的出口端连接单向阀dl后分为支管路十六和支管路十七其中支管路十六管路上连接有产品罐Jar-P，支管路十七上连接电磁阀Vsl5后分为支管路十八和支管路十九，其中支管路十八上通过阀门V8与外界相通，支管路十九上通过阀门V7后连接到吸附分离装置入口端的调速阀J3的进气口；所述控制系统包括控制柜和计算机，控制柜中集成系统电控线路，计算机内的控制程序对本实验系统中涉及的电磁阀Vsl、电磁阀Vs2、电磁阀Vs3、电磁阀Vs4、电磁阀Vs5、电磁阔Vs6、电磁阀Vs7、电磁阀Vs8、电磁阀Vs9、电磁阀VslO、电磁阀Vsll、电磁阀Vsl2、电磁阀Vsl3、电磁阀Vsl4、电磁阀Vsl5、原料气增压气缸P1和产品气增压气缸P2进行自动程序控制或手动控制，从而实现对系统PSA过程循环的自动控制或手动控制和在线屏幕监视。3、根据权利要求2所述的双柱自控变压吸附实验系统，其特征在于，所述吸附分离装置入口端还设有除杂质柱CoW，除杂质柱Col-I出口端与调速阀J3的进气口之间设有单向阀d2，除杂质柱Col-I入口端设有支管路二十和支管路二H"^—其中支管路二十通过阀门V2与原料气增压气缸P1的出口相通，支管路二十一连接阀门V4后与阀门VI的出口连接。4、根据权利要求2所述的双柱自控变压吸附实验系统，其特征在于，所述原料气增压气缸P1的动力入口端管路和产品气增压气缸P2的动力入口端管路合并后与油气处理系统和空气压縮机Pac依次相连，所述油气处理系统包括气体三大件，用于去除从空气压縮机出来的压縮空气中存在的油分、灰尘和水分，保证增压气缸的工作正常；空气压縮机由控制系统进行自动或手动控制，用于给原料气增压气缸P1和产品气增压气缸P2提供动力。5、根据权利要求2所述的双柱自控变压吸附实验系统，其特征在于，所述吸附柱Col-A和吸附柱Col-B的上部、中部、下部分别设有温度传感器；吸附柱Col-A和吸附柱Col-B上分别设有压力传感器；控制系统实时釆集温度传感器和压力传感器的信息，并记录和显示运行过程中吸附柱内的压力和上、中、下的温度变化曲线。6、根据权利要求2所述的双柱自控变压吸附实验系统，其特征在于，所述各管道与阀门采用板式集成连接方式。专利摘要本实用新型提供一种双柱自控变压吸附实验系统，其原料供应装置的输出端与吸附分离装置的输入端相连，吸附分离装置的输出端与产品存储装置的输入端相连；所述吸附分离装置的吸附柱包含双吸附柱、电磁阀组、温度传感器、压力传感器和精密压力表；所述原料供应装置包括至少两套原料气罐和通过管道与原料气罐相连的配气罐，以及供气增压气缸P1；各配气罐通过连接阀相连；所述产品存储装置包括产品罐和产品气增压缸P2；控制系统通过计算机程序控制原料供应装置、吸附分离装置和产品存储装置中各管路的电磁阀和增压缸的开闭来实现对气体的分离和纯化。它主要用于实验室模拟工业吸附分离过程，并为工业上的吸附分离应用数据和工艺流程提供借鉴和参考。文档编号B01D53/047GK201329240SQ20082023850公开日2009年10月21日申请日期2008年12月29日优先权日2008年12月29日发明者刘应杰,徐龙君,杨明莉,敏辜,鲜学福申请人:重庆大学