En el campo de la separación y purificación de gases, con el fortalecimiento de la protección ambiental, sumado a la demanda actual de neutralidad de carbono, CO2La captura, la absorción de gases nocivos y la reducción de las emisiones contaminantes se han convertido en cuestiones cada vez más importantes. Al mismo tiempo, junto con la transformación y mejora de nuestra industria manufacturera, la demanda de gas de alta pureza se expande aún más. Las tecnologías de separación y purificación de gases incluyen destilación, adsorción y difusión a baja temperatura. Presentaremos los dos procesos de adsorción más comunes y similares, a saber, la adsorción por cambio de presión (PSA) y la adsorción a temperatura variable (TSA).
El principio principal de la adsorción por cambio de presión (PSA) se basa en las diferencias en las características de adsorción de los componentes del gas en materiales sólidos y las características de los cambios de volumen de adsorción con la presión, utilizando la transformación periódica de la presión para completar la separación y purificación del gas. La adsorción a temperatura variable (TSA) también aprovecha las diferencias en el rendimiento de adsorción de componentes gaseosos en materiales sólidos, pero la diferencia es que la capacidad de adsorción se verá afectada por los cambios de temperatura y el uso periódico de temperatura variable para lograr la separación de gases. y purificación.
La adsorción por cambio de presión se usa ampliamente en la captura de carbono, la producción de hidrógeno y oxígeno, la separación de nitrógeno metílico, la separación de aire, la eliminación de NOx y otros campos. Debido a que la presión se puede cambiar rápidamente, el ciclo de adsorción por cambio de presión es generalmente corto, lo que puede completar un ciclo en unos pocos minutos. Y la adsorción a temperatura variable se utiliza principalmente en la captura de carbono, purificación de COV, secado de gases y otros campos, limitada por la tasa de transferencia de calor del sistema, el tiempo de calentamiento y enfriamiento es largo, el ciclo de adsorción a temperatura variable será relativamente largo, a veces puede alcanzar más de diez horas, por lo que cómo lograr un calentamiento y enfriamiento rápidos también es una de las direcciones de la investigación sobre adsorción a temperatura variable. Debido a la diferencia en el tiempo del ciclo de operación, para poder aplicarse en procesos continuos, PSA a menudo requiere múltiples torres en paralelo, y de 4 a 8 torres son números paralelos comunes (cuanto más corto es el ciclo de operación, más números paralelos). Como el período de adsorción a temperatura variable es más largo, generalmente se utilizan dos columnas para la adsorción a temperatura variable.
Los adsorbentes más utilizados para la adsorción a temperatura variable y adsorción por cambio de presión son el tamiz molecular, el carbón activado, el gel de sílice, la alúmina, etc., debido a su gran superficie específica, es necesario seleccionar el adsorbente adecuado según las necesidades del sistema de separación. La adsorción por presurización y la desorción por presión atmosférica son las características de la adsorción por cambio de presión. La presión de adsorción por presurización puede alcanzar varios MPa. La temperatura de funcionamiento de la adsorción a temperatura variable es generalmente cercana a la temperatura ambiente, y la temperatura de desorción por calentamiento puede alcanzar más de 150 ℃.
Para mejorar la eficiencia y reducir el consumo de energía, las tecnologías de adsorción por cambio de presión al vacío (VPSA) y de adsorción por cambio de temperatura al vacío (TVSA) se derivan de PSA y PSA. Este proceso es más complejo y costoso, lo que lo hace adecuado para el procesamiento de gas a gran escala. La adsorción por oscilación de vacío es la adsorción a presión atmosférica y la desorción mediante bombeo de vacío. De manera similar, la aplicación de vacío durante el proceso de desorción también puede reducir la temperatura de desorción y mejorar la eficiencia de la desorción, lo que favorecerá la utilización de calor de baja calidad en el proceso de adsorción de temperatura variable al vacío.
Hora de publicación: 05-feb-2022
