В области разделения и очистки газов, с усилением защиты окружающей среды в сочетании с текущим требованием углеродной нейтральности, CO2улавливание, поглощение вредных газов и сокращение выбросов загрязняющих веществ становятся все более важными вопросами. В то же время, наряду с трансформацией и модернизацией нашей обрабатывающей промышленности, потребность в газе высокой чистоты продолжает расширяться. Технологии разделения и очистки газов включают низкотемпературную дистилляцию, адсорбцию и диффузию. Мы представим два наиболее распространенных и похожих процесса адсорбции, а именно адсорбцию при переменном давлении (PSA) и адсорбцию при переменной температуре (TSA).
Основной принцип адсорбции при переменном давлении (PSA) основан на различиях в характеристиках адсорбции газовых компонентов в твердых материалах и характеристиках изменения объема адсорбции в зависимости от давления с использованием периодического преобразования давления для завершения разделения и очистки газа. Адсорбция с переменной температурой (TSA) также использует преимущества различий в эффективности адсорбции газовых компонентов на твердых материалах, но разница состоит в том, что на адсорбционную способность будут влиять изменения температуры и использование периодической переменной температуры для достижения разделения газов. и очищение.
Адсорбция при переменном давлении широко используется для улавливания углерода, производства водорода и кислорода, разделения метилового азота, разделения воздуха, удаления NOx и других областей. Поскольку давление можно изменить быстро, цикл адсорбции при переменном давлении обычно короткий и может завершиться за несколько минут. Адсорбция с переменной температурой в основном используется при улавливании углерода, очистке ЛОС, сушке газа и других областях, ограниченных скоростью теплопередачи системы, время нагрева и охлаждения велико, цикл адсорбции с переменной температурой будет относительно длинным, иногда может достигать более чем десять часов, поэтому достижение быстрого нагрева и охлаждения также является одним из направлений исследований адсорбции с переменной температурой. Из-за разницы во времени рабочего цикла для применения в непрерывных процессах PSA часто требует параллельной работы нескольких башен, а 4-8 башен являются общими параллельными числами (чем короче рабочий цикл, тем больше параллельных чисел). Поскольку период адсорбции с переменной температурой более длительный, для адсорбции с переменной температурой обычно используются две колонки.
Наиболее часто используемыми адсорбентами для адсорбции при переменной температуре и адсорбции при переменном давлении являются молекулярные сита, активированный уголь, силикагель, оксид алюминия и т. д., из-за его большой удельной поверхности необходимо выбирать соответствующий адсорбент в соответствии с потребностями. система разделения. Адсорбция под давлением и десорбция при атмосферном давлении являются характеристиками адсорбции при перепаде давления. Давление наддувочной адсорбции может достигать нескольких МПа. Рабочая температура адсорбции с переменной температурой обычно близка к комнатной температуре, а температура нагрева-десорбции может достигать более 150 ℃.
Чтобы повысить эффективность и снизить энергопотребление, на основе PSA и PSA созданы технологии вакуумной адсорбции с переменным давлением (VPSA) и вакуумной адсорбции с переменным температурным режимом (TVSA). Этот процесс более сложен и дорог, что делает его пригодным для крупномасштабной переработки газа. Вакуумная адсорбция представляет собой адсорбцию при атмосферном давлении и десорбцию путем нагнетания вакуума. Аналогичным образом, вакуумирование во время процесса десорбции также может снизить температуру десорбции и повысить эффективность десорбции, что будет способствовать использованию низкопотенциального тепла в процессе вакуумной адсорбции с переменной температурой.
Время публикации: 05 февраля 2022 г.
