Kort introduktion av trycksvängningsadsorption (PSA) och variabel temperaturadsorption (TSA).

Inom området för gasseparering och rening, med förstärkning av miljöskyddet, tillsammans med den nuvarande efterfrågan på koldioxidneutralitet, CO₂avskiljning, absorption av skadliga gaser och minskning av utsläpp av föroreningar har blivit allt viktigare frågor.Samtidigt, tillsammans med omvandlingen och uppgraderingen av vår tillverkningsindustri, ökar efterfrågan på högren gas ytterligare.Gasseparations- och reningsteknologier inkluderar lågtemperaturdestillation, adsorption och diffusion.Vi kommer att introducera de två vanligaste och mest liknande processerna för adsorption, nämligen trycksvängningsadsorption (PSA) och variabel temperaturadsorption (TSA).

Huvudprincipen för trycksvängadsorption (PSA) är baserad på skillnaderna i adsorptionsegenskaper hos gaskomponenter i fasta material och egenskaperna hos adsorptionsvolymförändringar med tryck, med hjälp av periodisk tryckomvandling för att slutföra gasseparationen och reningen.Variabel temperaturadsorption (TSA) drar också fördel av skillnaderna i adsorptionsprestanda för gaskomponenter på fasta material, men skillnaden är att adsorptionskapaciteten kommer att påverkas av temperaturförändringar och användning av periodisk variabel temperatur för att uppnå gasseparation och rening.

Trycksvängadsorption används i stor utsträckning inom kolavskiljning, väte- och syreproduktion, kvävemetylseparation, luftseparation, NOx-borttagning och andra områden.Eftersom trycket kan ändras snabbt, är cykeln med trycksvängningsadsorption i allmänhet kort, vilket kan slutföra en cykel på några minuter.Och adsorption med variabel temperatur används främst i kolavskiljning, rening av VOC, gastorkning och andra områden, begränsad av systemets värmeöverföringshastighet, uppvärmnings- och kylningstiden är lång, adsorptionscykeln med variabel temperatur kommer att vara relativt lång, ibland kan nå mer än tio timmar, så hur man uppnår snabb uppvärmning och kylning är också en av riktningarna för adsorptionsforskning med variabel temperatur.På grund av skillnaden i driftscykeltid, för att kunna tillämpas i kontinuerliga processer, kräver PSA ofta flera torn parallellt, och 4-8 torn är vanliga parallella tal (ju kortare driftcykel, desto fler parallella tal).Eftersom perioden med variabel temperaturadsorption är längre används vanligtvis två kolumner för variabel temperaturadsorption.

De vanligaste adsorbenterna för adsorption med variabel temperatur och adsorption av trycksvängningar är molekylsil, aktivt kol, kiselgel, aluminiumoxid, etc., på grund av dess stora specifika yta är det nödvändigt att välja lämplig adsorbent enligt behoven hos separationssystem.Trycksättningsadsorption och atmosfäriskt tryckdesorption är egenskaperna hos trycksvängningsadsorption.Trycket för adsorption under tryck kan nå flera MPa.Driftstemperaturen för adsorption med variabel temperatur är i allmänhet nära rumstemperatur, och temperaturen för uppvärmningsdesorption kan nå mer än 150 ℃.

För att förbättra effektiviteten och minska energiförbrukningen härleds teknikerna för vakuumtrycksvängadsorption (VPSA) och vakuumtemperatursvängadsorption (TVSA) från PSA och PSA.Denna process är mer komplex och dyr, vilket gör den lämplig för storskalig gasbearbetning.Vakuumsvingadsorption är adsorption vid atmosfärstryck och desorption genom pumpning av vakuum.På liknande sätt kan vakuumisering under desorptionsprocessen också minska desorptionstemperaturen och förbättra desorptionseffektiviteten, vilket kommer att gynna utnyttjandet av låggradig värme i processen för adsorption av vakuumvariabel temperatur.