Nel campo della separazione e purificazione del gas, con il rafforzamento della tutela ambientale, unito all’attuale richiesta di neutralità carbonica, la CO2la cattura, l'assorbimento dei gas nocivi e la riduzione delle emissioni inquinanti sono diventati problemi sempre più importanti. Allo stesso tempo, insieme alla trasformazione e al potenziamento della nostra industria manifatturiera, la domanda di gas ad elevata purezza si espande ulteriormente. Le tecnologie di separazione e purificazione del gas comprendono la distillazione, l'adsorbimento e la diffusione a bassa temperatura. Introdurremo i due processi di adsorbimento più comuni e simili, vale a dire l'adsorbimento con oscillazione di pressione (PSA) e l'adsorbimento a temperatura variabile (TSA).
Il principio principale dell'adsorbimento con oscillazione di pressione (PSA) si basa sulle differenze nelle caratteristiche di adsorbimento dei componenti del gas nei materiali solidi e sulle caratteristiche del volume di adsorbimento che cambia con la pressione, utilizzando la trasformazione periodica della pressione per completare la separazione e la purificazione del gas. Anche l'adsorbimento a temperatura variabile (TSA) sfrutta le differenze nelle prestazioni di adsorbimento dei componenti del gas sui materiali solidi, ma la differenza è che la capacità di adsorbimento sarà influenzata dai cambiamenti di temperatura e dall'uso della temperatura variabile periodica per ottenere la separazione del gas e purificazione.
L'adsorbimento con oscillazione di pressione è ampiamente utilizzato nella cattura del carbonio, nella produzione di idrogeno e ossigeno, nella separazione dell'azoto metile, nella separazione dell'aria, nella rimozione di NOx e in altri campi. Poiché la pressione può essere modificata rapidamente, il ciclo di assorbimento dell'oscillazione della pressione è generalmente breve e può essere completato in pochi minuti. E l'adsorbimento a temperatura variabile viene utilizzato principalmente nella cattura del carbonio, nella purificazione dei COV, nell'essiccazione del gas e in altri campi, limitato dalla velocità di trasferimento del calore del sistema, il tempo di riscaldamento e raffreddamento è lungo, il ciclo di adsorbimento a temperatura variabile sarà relativamente lungo, a volte può raggiungere di più di dieci ore, quindi come ottenere un riscaldamento e un raffreddamento rapidi è anche una delle direzioni della ricerca sull'adsorbimento a temperatura variabile. A causa della differenza nel tempo del ciclo operativo, per poter essere applicato in processi continui, PSA spesso richiede più torri in parallelo e 4-8 torri sono numeri paralleli comuni (più breve è il ciclo operativo, maggiore è il numero di numeri paralleli). Poiché il periodo di adsorbimento a temperatura variabile è più lungo, vengono generalmente utilizzate due colonne per l'adsorbimento a temperatura variabile.
Gli adsorbenti più comunemente utilizzati per l'adsorbimento a temperatura variabile e l'adsorbimento con oscillazione di pressione sono il setaccio molecolare, il carbone attivo, il gel di silice, l'allumina, ecc., a causa della sua ampia area superficiale specifica, è necessario selezionare l'adsorbente appropriato in base alle esigenze del sistema di separazione. L'adsorbimento della pressurizzazione e il desorbimento della pressione atmosferica sono le caratteristiche dell'adsorbimento con oscillazione della pressione. La pressione di adsorbimento della pressurizzazione può raggiungere diversi MPa. La temperatura operativa dell'adsorbimento a temperatura variabile è generalmente vicina alla temperatura ambiente e la temperatura del desorbimento del riscaldamento può raggiungere più di 150 ℃.
Al fine di migliorare l'efficienza e ridurre il consumo energetico, le tecnologie di adsorbimento con oscillazione della pressione del vuoto (VPSA) e di adsorbimento con oscillazione della temperatura del vuoto (TVSA) derivano da PSA e PSA. Questo processo è più complesso e costoso, rendendolo adatto alla lavorazione del gas su larga scala. L'adsorbimento con oscillazione del vuoto è l'adsorbimento a pressione atmosferica e il desorbimento mediante pompaggio del vuoto. Allo stesso modo, la messa sotto vuoto durante il processo di desorbimento può anche ridurre la temperatura di desorbimento e migliorare l'efficienza del desorbimento, il che favorirà l'utilizzo di calore di bassa qualità nel processo di adsorbimento a temperatura variabile sotto vuoto.
Orario di pubblicazione: 05-febbraio-2022
