W zakresie separacji i oczyszczania gazów, wraz ze wzmocnieniem ochrony środowiska, w połączeniu z aktualnym zapotrzebowaniem na neutralność węglową, CO2wychwytywanie, pochłanianie szkodliwych gazów i redukcja emisji zanieczyszczeń stają się coraz ważniejszymi zagadnieniami.Jednocześnie, wraz z transformacją i modernizacją naszego przemysłu wytwórczego, nadal rośnie zapotrzebowanie na gaz o wysokiej czystości.Technologie separacji i oczyszczania gazów obejmują destylację niskotemperaturową, adsorpcję i dyfuzję.Przedstawimy dwa najbardziej powszechne i podobne procesy adsorpcji, a mianowicie adsorpcję zmiennociśnieniową (PSA) i adsorpcję w zmiennej temperaturze (TSA).
Główna zasada adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) opiera się na różnicach w charakterystyce adsorpcji składników gazowych w materiałach stałych oraz charakterystyce zmian objętości adsorpcji wraz z ciśnieniem, przy wykorzystaniu okresowej transformacji ciśnienia w celu zakończenia separacji i oczyszczania gazu.Adsorpcja w zmiennej temperaturze (TSA) również wykorzystuje różnice w wydajności adsorpcji składników gazowych na materiałach stałych, ale różnica polega na tym, że na zdolność adsorpcji będą miały wpływ zmiany temperatury i stosowanie okresowej zmiennej temperatury w celu uzyskania separacji gazu i oczyszczenie.
Adsorpcja zmiennociśnieniowa jest szeroko stosowana w wychwytywaniu węgla, produkcji wodoru i tlenu, separacji azotu metylowego, separacji powietrza, usuwaniu NOx i innych dziedzinach.Ponieważ ciśnienie można szybko zmienić, cykl adsorpcji zmiennociśnieniowej jest na ogół krótki, co może zakończyć się w ciągu kilku minut.A adsorpcja w zmiennej temperaturze jest stosowana głównie do wychwytywania węgla, oczyszczania VOC, suszenia gazu i innych dziedzin, ograniczona przez szybkość wymiany ciepła systemu, czas ogrzewania i chłodzenia jest długi, cykl adsorpcji w zmiennej temperaturze będzie stosunkowo długi, czasami może osiągnąć więcej niż dziesięć godzin, czyli jak osiągnąć szybkie nagrzewanie i chłodzenie jest również jednym z kierunków badań adsorpcji w zmiennej temperaturze.Ze względu na różnicę w czasie cyklu operacyjnego, aby można go było zastosować w procesach ciągłych, PSA często wymaga wielu równoległych wież, a 4-8 wież to wspólne liczby równoległe (im krótszy cykl operacyjny, tym więcej równoległych liczb).Ponieważ okres adsorpcji w zmiennej temperaturze jest dłuższy, do adsorpcji w zmiennej temperaturze zazwyczaj stosuje się dwie kolumny.
Najczęściej stosowanymi adsorbentami do adsorpcji w zmiennej temperaturze i adsorpcji zmiennociśnieniowej są sita molekularne, węgiel aktywny, żel krzemionkowy, tlenek glinu itp., Ze względu na dużą powierzchnię właściwą konieczne jest wybranie odpowiedniego adsorbentu zgodnie z potrzebami system separacji.Adsorpcja pod ciśnieniem i desorpcja pod ciśnieniem atmosferycznym to cechy charakterystyczne adsorpcji zmiennociśnieniowej.Ciśnienie adsorpcji ciśnieniowej może osiągnąć kilka MPa.Temperatura robocza adsorpcji w zmiennej temperaturze jest na ogół zbliżona do temperatury pokojowej, a temperatura desorpcji z ogrzewaniem może osiągnąć ponad 150 ℃.
Aby poprawić wydajność i zmniejszyć zużycie energii, technologie adsorpcji zmiennociśnieniowej (VPSA) i adsorpcji zmiennotemperaturowej (TVSA) wywodzą się z PSA i PSA.Ten proces jest bardziej złożony i kosztowny, dzięki czemu nadaje się do przetwarzania gazu na dużą skalę.Adsorpcja zmiennociśnieniowa to adsorpcja pod ciśnieniem atmosferycznym i desorpcja przez pompowanie próżni.Podobnie próżniowanie podczas procesu desorpcji może również obniżyć temperaturę desorpcji i poprawić efektywność desorpcji, co będzie sprzyjać wykorzystaniu ciepła niskotemperaturowego w procesie adsorpcji próżniowej o zmiennej temperaturze.
Czas postu: 05-02-2022
