No domínio da separação e purificação de gases, com o reforço da proteção ambiental, aliado à atual exigência de neutralidade carbónica, CO2a captura, a absorção de gases nocivos e a redução das emissões de poluentes tornaram-se questões cada vez mais importantes. Ao mesmo tempo, juntamente com a transformação e modernização da nossa indústria transformadora, a procura de gás de elevada pureza aumenta ainda mais. As tecnologias de separação e purificação de gases incluem destilação, adsorção e difusão em baixa temperatura. Apresentaremos os dois processos de adsorção mais comuns e semelhantes, nomeadamente adsorção por oscilação de pressão (PSA) e adsorção de temperatura variável (TSA).
O princípio principal da adsorção por oscilação de pressão (PSA) é baseado nas diferenças nas características de adsorção dos componentes do gás em materiais sólidos e nas características das mudanças no volume de adsorção com a pressão, usando a transformação periódica da pressão para completar a separação e purificação do gás. A adsorção em temperatura variável (TSA) também aproveita as diferenças no desempenho de adsorção de componentes de gás em materiais sólidos, mas a diferença é que a capacidade de adsorção será afetada por mudanças de temperatura e pelo uso de temperatura variável periódica para alcançar a separação de gases. e purificação.
A adsorção por oscilação de pressão é amplamente utilizada na captura de carbono, produção de hidrogênio e oxigênio, separação de nitrogênio metílico, separação de ar, remoção de NOx e outros campos. Como a pressão pode ser alterada rapidamente, o ciclo de adsorção com oscilação de pressão é geralmente curto, podendo completar um ciclo em poucos minutos. E a adsorção de temperatura variável é usada principalmente na captura de carbono, purificação de VOCs, secagem de gás e outros campos, limitada pela taxa de transferência de calor do sistema, o tempo de aquecimento e resfriamento é longo, o ciclo de adsorção de temperatura variável será relativamente longo, às vezes pode atingir mais mais de dez horas, portanto, como obter aquecimento e resfriamento rápidos também é uma das direções da pesquisa de adsorção de temperatura variável. Devido à diferença no tempo do ciclo de operação, para ser aplicado em processos contínuos, o PSA geralmente requer múltiplas torres em paralelo, e 4 a 8 torres são números paralelos comuns (quanto mais curto o ciclo de operação, mais números paralelos). Como o período de adsorção em temperatura variável é mais longo, geralmente são usadas duas colunas para adsorção em temperatura variável.
Os adsorventes mais comumente utilizados para adsorção de temperatura variável e adsorção de oscilação de pressão são peneira molecular, carvão ativado, sílica gel, alumina, etc., devido à sua grande área superficial específica, é necessário selecionar o adsorvente apropriado de acordo com as necessidades do sistema de separação. A adsorção por pressurização e a dessorção à pressão atmosférica são as características da adsorção por oscilação de pressão. A pressão de adsorção de pressurização pode atingir vários MPa. A temperatura operacional da adsorção de temperatura variável é geralmente próxima da temperatura ambiente, e a temperatura de dessorção de aquecimento pode atingir mais de 150 ℃.
A fim de melhorar a eficiência e reduzir o consumo de energia, as tecnologias de adsorção com oscilação de pressão a vácuo (VPSA) e adsorção com oscilação de temperatura a vácuo (TVSA) são derivadas de PSA e PSA. Este processo é mais complexo e caro, tornando-o adequado para processamento de gás em larga escala. A adsorção por oscilação a vácuo é a adsorção à pressão atmosférica e a dessorção por bombeamento de vácuo. Da mesma forma, a aspiração durante o processo de dessorção também pode reduzir a temperatura de dessorção e melhorar a eficiência da dessorção, o que conduzirá à utilização de calor de baixo grau no processo de adsorção de temperatura variável a vácuo.
Horário da postagem: 05 de fevereiro de 2022
