Survekõikumisega adsorptsiooni (PSA) ja muutuva temperatuuriga adsorptsiooni (TSA) lühitutvustus.

Gaasi eraldamise ja puhastamise valdkonnas koos keskkonnakaitse tugevdamisega koos praeguse süsinikuneutraalsuse nõudlusega, CO₂kahjulike gaaside püüdmine, neeldumine ja saasteainete heitkoguste vähendamine on muutunud üha olulisemaks teemaks.Samal ajal, koos meie töötleva tööstuse ümberkujundamise ja ajakohastamisega, suureneb nõudlus kõrge puhtusastmega gaasi järele veelgi.Gaasi eraldamise ja puhastamise tehnoloogiad hõlmavad madalal temperatuuril destilleerimist, adsorptsiooni ja difusiooni.Tutvustame kahte kõige levinumat ja sarnasemat adsorptsiooniprotsessi, nimelt rõhumuutuse adsorptsiooni (PSA) ja muutuva temperatuuriga adsorptsiooni (TSA).

Survemuutuse adsorptsiooni (PSA) põhiprintsiip põhineb tahkete materjalide gaasikomponentide adsorptsiooniomaduste erinevustel ja adsorptsioonimahu muutumisel rõhuga, kasutades gaasi eraldamise ja puhastamise lõpuleviimiseks perioodilist rõhu muundamist.Muutuva temperatuuriga adsorptsioon (TSA) kasutab ära ka gaasikomponentide adsorptsioonivõime erinevusi tahketel materjalidel, kuid erinevus seisneb selles, et adsorptsioonivõimet mõjutavad temperatuurimuutused ja perioodilise muutuva temperatuuri kasutamine gaasi eraldamise saavutamiseks. ja puhastamine.

Surve kõikumise adsorptsiooni kasutatakse laialdaselt süsiniku kogumisel, vesiniku ja hapniku tootmisel, lämmastiku metüüli eraldamisel, õhu eraldamisel, NOx eemaldamisel ja muudes valdkondades.Kuna rõhku saab kiiresti muuta, on rõhu kõikumise adsorptsiooni tsükkel üldiselt lühike, mis võib tsükli mõne minutiga lõpule viia.Ja muutuva temperatuuriga adsorptsiooni kasutatakse peamiselt süsiniku kogumisel, lenduvate orgaaniliste ühendite puhastamisel, gaasi kuivatamisel ja muudes valdkondades, mida piirab süsteemi soojusülekande kiirus, kütte- ja jahutusaeg on pikk, muutuva temperatuuriga adsorptsioonitsükkel on suhteliselt pikk, mõnikord võib see ulatuda rohkem. kui kümme tundi, seega on ka muutuva temperatuuriga adsorptsiooni uurimise üks suundi, kuidas saavutada kiiret kuumutamist ja jahutamist.Töötsükli aja erinevuse tõttu vajab PSA pidevas protsessis rakendamiseks sageli mitut torni paralleelselt ja 4-8 torni on tavalised paralleelarvud (mida lühem on töötsükkel, seda rohkem paralleelseid numbreid).Kuna muutuva temperatuuriga adsorptsiooni periood on pikem, kasutatakse muutuva temperatuuriga adsorptsiooni jaoks tavaliselt kahte veergu.

Kõige sagedamini kasutatavad adsorbendid muutuva temperatuuriga adsorptsiooniks ja rõhu kõikumisega adsorptsiooniks on molekulaarsõel, aktiivsüsi, silikageel, alumiiniumoksiid jne, kuna selle suure eripinna tõttu on vaja valida sobiv adsorbent vastavalt kasutaja vajadustele. eraldamise süsteem.Survega adsorptsioon ja atmosfäärirõhu desorptsioon on rõhu kõikumise adsorptsiooni omadused.Surve adsorptsiooni rõhk võib ulatuda mitme MPa-ni.Muutuva temperatuuriga adsorptsiooni töötemperatuur on üldiselt toatemperatuuri lähedal ja kuumutamise desorptsiooni temperatuur võib ulatuda üle 150 ℃.

Efektiivsuse parandamiseks ja energiatarbimise vähendamiseks on PSA-st ja PSA-st tuletatud vaakumsurve õõtsumise adsorptsiooni (VPSA) ja vaakumtemperatuuri kõikumise adsorptsiooni (TVSA) tehnoloogiad.See protsess on keerulisem ja kallim, mistõttu sobib see suuremahuliseks gaasitöötlemiseks.Vaakum-swing adsorptsioon on adsorptsioon atmosfäärirõhul ja desorptsioon vaakumi pumpamise teel.Samamoodi võib desorptsiooniprotsessi ajal tolmuimejaga töötlemine vähendada ka desorptsioonitemperatuuri ja parandada desorptsiooni efektiivsust, mis soodustab madala kvaliteediga soojuse kasutamist vaakumi muutuva temperatuuriga adsorptsiooni protsessis.