V oblasti separácie a čistenia plynov, s posilnením ochrany životného prostredia v spojení so súčasným dopytom po uhlíkovej neutralite, CO2zachytávanie, absorpcia škodlivých plynov a znižovanie emisií znečisťujúcich látok sa stávajú čoraz dôležitejšími problémami. Súčasne, spolu s transformáciou a modernizáciou nášho výrobného priemyslu, dopyt po plyne vysokej čistoty ďalej rastie. Technológie separácie a čistenia plynov zahŕňajú nízkoteplotnú destiláciu, adsorpciu a difúziu. Predstavíme si dva najbežnejšie a podobné procesy adsorpcie, a to adsorpciu s kolísaním tlaku (PSA) a adsorpciu s premenlivou teplotou (TSA).
Hlavný princíp adsorpcie pri kolísaní tlaku (PSA) je založený na rozdieloch v adsorpčných charakteristikách plynných zložiek v pevných materiáloch a charakteristikách zmien adsorpčného objemu s tlakom, pričom sa na dokončenie separácie a čistenia plynov využíva periodická transformácia tlaku. Adsorpcia s premenlivou teplotou (TSA) tiež využíva rozdiely v adsorpčnom výkone plynných zložiek na pevných materiáloch, ale rozdiel je v tom, že adsorpčná kapacita bude ovplyvnená teplotnými zmenami a použitím periodicky premenlivej teploty na dosiahnutie separácie plynov. a čistenie.
Adsorpcia s kolísaním tlaku sa široko používa pri zachytávaní uhlíka, výrobe vodíka a kyslíka, separácii metylu dusíka, separácii vzduchu, odstraňovaní NOx a iných oblastiach. Pretože tlak možno rýchlo meniť, cyklus adsorpcie kolísania tlaku je vo všeobecnosti krátky, čo môže dokončiť cyklus za niekoľko minút. A adsorpcia s premenlivou teplotou sa používa hlavne pri zachytávaní uhlíka, čistení VOC, sušení plynu a iných oblastiach, ktoré sú obmedzené rýchlosťou prenosu tepla systému, doba ohrevu a chladenia je dlhá, cyklus adsorpcie s premenlivou teplotou bude relatívne dlhý, niekedy môže dosiahnuť viac ako desať hodín, takže ako dosiahnuť rýchle zahriatie a ochladenie je tiež jedným zo smerov výskumu adsorpcie s premenlivou teplotou. Kvôli rozdielu v čase prevádzkového cyklu, aby sa PSA mohol aplikovať v kontinuálnych procesoch, často vyžaduje paralelne viacero veží a 4-8 veží sú bežné paralelné čísla (čím kratší je operačný cyklus, tým viac paralelných čísel). Pretože doba adsorpcie s premenlivou teplotou je dlhšia, na adsorpciu s premenlivou teplotou sa vo všeobecnosti používajú dve kolóny.
Najbežnejšie používanými adsorbentmi pre adsorpciu s premenlivou teplotou a adsorpciou pri kolísaní tlaku sú molekulové sito, aktívne uhlie, silikagél, oxid hlinitý a pod., pre jeho veľký špecifický povrch je potrebné zvoliť vhodný adsorbent podľa potrieb separačný systém. Tlaková adsorpcia a desorpcia pri atmosférickom tlaku sú charakteristikami adsorpcie pri kolísaní tlaku. Tlak tlakovej adsorpcie môže dosiahnuť niekoľko MPa. Prevádzková teplota adsorpcie s premenlivou teplotou je vo všeobecnosti blízka izbovej teplote a teplota desorpcie zahrievania môže dosiahnuť viac ako 150 ℃.
S cieľom zlepšiť účinnosť a znížiť spotrebu energie sú technológie adsorpcie vákuového kolísania tlaku (VPSA) a adsorpcie kolísania teploty vákua (TVSA) odvodené od PSA a PSA. Tento proces je zložitejší a nákladnejší, takže je vhodný na spracovanie plynu vo veľkom meradle. Vákuová swing adsorpcia je adsorpcia pri atmosférickom tlaku a desorpcia čerpaním vákua. Podobne môže vákuovanie počas procesu desorpcie tiež znížiť teplotu desorpcie a zlepšiť účinnosť desorpcie, čo prispeje k využitiu tepla nízkej kvality v procese adsorpcie vákua s premenlivou teplotou.
Čas odoslania: Feb-05-2022
