Inden for gasseparation og -rensning, med styrkelse af miljøbeskyttelse, kombineret med det nuværende krav om kulstofneutralitet, CO2opsamling, absorption af skadelige gasser og reduktion af forurenende emissioner er blevet mere og mere vigtige emner. Samtidig, sammen med transformationen og opgraderingen af vores fremstillingsindustri, udvides efterspørgslen efter gas med høj renhed yderligere. Gasseparations- og rensningsteknologier omfatter lavtemperaturdestillation, adsorption og diffusion. Vi vil introducere de to mest almindelige og lignende adsorptionsprocesser, nemlig tryksvingningsadsorption (PSA) og variabel temperaturadsorption (TSA).
Pressure swing adsorption (PSA) hovedprincip er baseret på forskellene i adsorptionsegenskaberne for gaskomponenter i faste materialer og karakteristikaene for adsorptionsvolumenændringer med trykket, ved hjælp af periodisk tryktransformation til at fuldføre gasseparationen og rensningen. Variabel temperaturadsorption (TSA) udnytter også forskellene i adsorptionsydelsen af gaskomponenter på faste materialer, men forskellen er, at adsorptionskapaciteten vil blive påvirket af temperaturændringer og brug af periodisk variabel temperatur for at opnå gasseparation og rensning.
Tryksvingadsorption er meget udbredt i kulstoffangst, brint- og oxygenproduktion, nitrogenmethylseparation, luftseparation, NOx-fjernelse og andre områder. Fordi trykket kan ændres hurtigt, er cyklussen med tryksvingningsadsorption generelt kort, hvilket kan afslutte en cyklus på få minutter. Og adsorption med variabel temperatur bruges hovedsageligt til kulstoffangst, VOC-rensning, gastørring og andre områder, begrænset af systemets varmeoverførselshastighed, opvarmnings- og afkølingstiden er lang, adsorptionscyklus med variabel temperatur vil være relativt lang, nogle gange kan nå mere end ti timer, så hvordan man opnår hurtig opvarmning og afkøling er også en af retningerne for adsorptionsforskning med variabel temperatur. På grund af forskellen i driftscyklustid kræver PSA ofte flere tårne parallelt for at kunne anvendes i kontinuerlige processer, og 4-8 tårne er almindelige parallelle tal (jo kortere driftscyklus, jo flere parallelle tal). Da perioden med variabel temperaturadsorption er længere, bruges to kolonner generelt til adsorption med variabel temperatur.
De mest almindeligt anvendte adsorbenter til adsorption med variabel temperatur og tryksvingningsadsorption er molekylsigte, aktivt kul, silicagel, aluminiumoxid osv., på grund af dets store specifikke overfladeareal er det nødvendigt at vælge den passende adsorbent i henhold til behovene hos adskillelsessystem. Trykadsorption og atmosfærisk trykdesorption er karakteristika ved tryksvingningsadsorption. Trykket ved trykadsorption kan nå flere MPa. Driftstemperaturen for adsorption med variabel temperatur er generelt nær stuetemperatur, og temperaturen for opvarmningsdesorption kan nå mere end 150 ℃.
For at forbedre effektiviteten og reducere energiforbruget, er vakuumtryksvingadsorption (VPSA) og vakuumtemperatursvingningsadsorption (TVSA) teknologier afledt af PSA og PSA. Denne proces er mere kompleks og dyr, hvilket gør den velegnet til gasbehandling i stor skala. Vakuumsvingadsorption er adsorption ved atmosfærisk tryk og desorption ved pumpning af vakuum. Tilsvarende kan vakuumering under desorptionsprocessen også reducere desorptionstemperaturen og forbedre desorptionseffektiviteten, hvilket vil være befordrende for udnyttelsen af lavkvalitetsvarme i processen med vakuumadsorption med variabel temperatur.
Indlægstid: Feb-05-2022
