Breve introdução de adsorção de oscilação de pressão (PSA) e adsorção de temperatura variável (TSA).

No campo da separação e purificação de gases, com o fortalecimento da proteção ambiental, aliada à atual demanda por neutralidade carbônica, CO₂captura, absorção de gases nocivos e redução da emissão de poluentes têm se tornado questões cada vez mais importantes.Ao mesmo tempo, junto com a transformação e atualização de nossa indústria de manufatura, a demanda por gás de alta pureza se expande ainda mais.As tecnologias de separação e purificação de gás incluem destilação, adsorção e difusão a baixa temperatura.Apresentaremos os dois processos de adsorção mais comuns e semelhantes, ou seja, adsorção por oscilação de pressão (PSA) e adsorção por 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 de volume de adsorção com a pressão, usando a transformação periódica da pressão para completar a separação e purificação do gás.Adsorção de 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 uso de temperatura variável periódica para alcançar a separação de gás 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 por oscilação de pressão geralmente é 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 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 várias torres em paralelo, e 4-8 torres são números paralelos comuns (quanto menor o ciclo de operação, mais números paralelos).Como o período de adsorção de temperatura variável é mais longo, duas colunas são geralmente usadas para adsorção de temperatura variável.

Os adsorventes mais comumente usados ​​para adsorção de temperatura variável e adsorção de pressão variável são peneira molecular, carvão ativado, sílica gel, alumina, etc., devido à sua grande área de superfície específica, é necessário selecionar o adsorvente apropriado de acordo com as necessidades do sistema de separação.Adsorção de pressurização e dessorção de pressão atmosférica são as características da adsorção de oscilação de pressão.A pressão de adsorção de pressurização pode atingir vários MPa.A temperatura operacional de 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 de oscilação de pressão a vácuo (VPSA) e adsorção de 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 de oscilação a vácuo é adsorção à pressão atmosférica e 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 de dessorção, o que será propício para a utilização de calor de baixo grau no processo de adsorção de temperatura variável a vácuo.