Kort introduksjon av trykksvingadsorpsjon (PSA) og variabel temperaturadsorpsjon (TSA).

Innen gasseparasjon og -rensing, med styrking av miljøvern, kombinert med dagens etterspørsel etter karbonnøytralitet, CO₂fangst, absorpsjon av skadelige gasser og reduksjon av forurensende utslipp har blitt stadig viktigere saker.Samtidig, sammen med transformasjonen og oppgraderingen av vår produksjonsindustri, utvides etterspørselen etter gass med høy renhet ytterligere.Gassseparasjons- og renseteknologier inkluderer lavtemperaturdestillasjon, adsorpsjon og diffusjon.Vi vil introdusere de to vanligste og lignende adsorpsjonsprosessene, nemlig trykksvingningsadsorpsjon (PSA) og adsorpsjon med variabel temperatur (TSA).

Hovedprinsippet for trykksvingadsorpsjon (PSA) er basert på forskjellene i adsorpsjonsegenskapene til gasskomponenter i faste materialer og egenskapene til adsorpsjonsvolumendringer med trykk, ved å bruke periodisk trykktransformasjon for å fullføre gasseparasjonen og rensingen.Variabel temperaturadsorpsjon (TSA) utnytter også forskjellene i adsorpsjonsytelsen til gasskomponenter på faste materialer, men forskjellen er at adsorpsjonskapasiteten vil bli påvirket av temperaturendringer, og bruk av periodisk variabel temperatur for å oppnå gasseparasjon og rensing.

Trykksvingadsorpsjon er mye brukt i karbonfangst, hydrogen- og oksygenproduksjon, nitrogenmetylseparasjon, luftseparasjon, NOx-fjerning og andre felt.Fordi trykket kan endres raskt, er syklusen med trykksvingadsorpsjon generelt kort, noe som kan fullføre en syklus på noen få minutter.Og adsorpsjon med variabel temperatur brukes hovedsakelig i karbonfangst, VOC-rensing, gasstørking og andre felt, begrenset av varmeoverføringshastigheten til systemet, oppvarmings- og avkjølingstiden er lang, adsorpsjonssyklusen med variabel temperatur vil være relativt lang, noen ganger kan nå mer enn ti timer, så hvordan oppnå rask oppvarming og avkjøling er også en av retningene for adsorpsjonsforskning med variabel temperatur.På grunn av forskjellen i driftssyklustid, for å kunne brukes i kontinuerlige prosesser, krever PSA ofte flere tårn parallelt, og 4-8 tårn er vanlige parallelltall (jo kortere operasjonssyklus, jo flere parallelle tall).Ettersom perioden for adsorpsjon med variabel temperatur er lengre, brukes vanligvis to kolonner for adsorpsjon med variabel temperatur.

De mest brukte adsorbentene for adsorpsjon med variabel temperatur og trykksvingningsadsorpsjon er molekylsikt, aktivert karbon, silikagel, aluminiumoksyd, etc., på grunn av det store spesifikke overflatearealet er det nødvendig å velge passende adsorbent i henhold til behovene til separasjonssystem.Trykkadsorpsjon og atmosfærisk trykkdesorpsjon er egenskapene til trykksvingningsadsorpsjon.Trykket ved trykkadsorpsjon kan nå flere MPa.Driftstemperaturen for adsorpsjon med variabel temperatur er vanligvis nær romtemperatur, og temperaturen for oppvarmingsdesorpsjon kan nå mer enn 150 ℃.

For å forbedre effektiviteten og redusere energiforbruket er teknologier for vakuumtrykksvingningsadsorpsjon (VPSA) og vakuumtemperatursvingningsadsorpsjon (TVSA) avledet fra PSA og PSA.Denne prosessen er mer kompleks og kostbar, noe som gjør den egnet for gassbehandling i stor skala.Vakuumsvingadsorpsjon er adsorpsjon ved atmosfærisk trykk og desorpsjon ved å pumpe vakuum.På samme måte kan vakuumering under desorpsjonsprosessen også redusere desorpsjonstemperaturen og forbedre desorpsjonseffektiviteten, noe som vil bidra til å utnytte lavgradig varme i prosessen med adsorpsjon med variabel temperatur i vakuum.