Kratko predstavljanje adsorpcije promjene tlaka (PSA) i adsorpcije promjenjive temperature (TSA).

U oblasti separacije i prečišćavanja gasa, uz jačanje zaštite životne sredine, zajedno sa trenutnom potražnjom za neutralnošću ugljika, CO₂hvatanje, apsorpcija štetnih gasova i smanjenje emisije zagađujućih materija postaju sve važnija pitanja.Istovremeno, zajedno sa transformacijom i unapređenjem naše proizvodne industrije, potražnja za gasom visoke čistoće se dalje širi.Tehnologije odvajanja i prečišćavanja plina uključuju destilaciju na niskim temperaturama, adsorpciju i difuziju.Predstavit ćemo dva najčešća i slična procesa adsorpcije, a to su adsorpcija s promjenama tlaka (PSA) i adsorpcija s promjenjivom temperaturom (TSA).

Glavni princip adsorpcije sa kolebanjem pritiska (PSA) zasniva se na razlikama u karakteristikama adsorpcije gasnih komponenti u čvrstim materijalima i karakteristikama zapremine adsorpcije koja se menja sa pritiskom, koristeći periodičnu transformaciju pritiska da se završi odvajanje i prečišćavanje gasa.Adsorpcija promjenjive temperature (TSA) također koristi prednosti razlike u performansama adsorpcije plinskih komponenti na čvrstim materijalima, ali razlika je u tome što će na kapacitet adsorpcije utjecati promjene temperature i korištenje periodične promjenjive temperature za postizanje odvajanja plina i pročišćavanje.

Adsorpcija kolebanja pritiska se široko koristi u hvatanju ugljika, proizvodnji vodika i kiseonika, separaciji azotnih metila, odvajanju vazduha, uklanjanju NOx i drugim poljima.Pošto se pritisak može brzo promeniti, ciklus adsorpcije promene pritiska je generalno kratak, što može završiti ciklus za nekoliko minuta.A adsorpcija promjenjive temperature uglavnom se koristi u hvatanju ugljika, pročišćavanju VOC-a, sušenju plina i drugim poljima, ograničena brzinom prijenosa topline sistema, vrijeme grijanja i hlađenja je dugo, ciklus adsorpcije varijabilne temperature će biti relativno dug, ponekad može doseći više od deset sati, pa je kako postići brzo zagrevanje i hlađenje takođe jedan od pravaca istraživanja adsorpcije promenljive temperature.Zbog razlike u vremenu ciklusa rada, da bi se mogao primijeniti u kontinuiranim procesima, PSA često zahtijeva više stubova paralelno, a 4-8 tornjeva su uobičajeni paralelni brojevi (što je ciklus kraći, to je više paralelnih brojeva).Kako je period adsorpcije promjenjive temperature duži, dvije kolone se općenito koriste za adsorpciju promjenjive temperature.

Najčešće korišteni adsorbenti za adsorpciju promjenjive temperature i adsorpciju s promjenama tlaka su molekulsko sito, aktivni ugljen, silika gel, aluminij itd., zbog velike specifične površine potrebno je odabrati odgovarajući adsorbens prema potrebama sistem razdvajanja.Adsorpcija pod pritiskom i desorpcija pri atmosferskom pritisku karakteristike su adsorpcije usled promene pritiska.Pritisak adsorpcije pod pritiskom može doseći nekoliko MPa.Radna temperatura adsorpcije promjenjive temperature općenito je blizu sobne temperature, a temperatura desorpcije grijanja može doseći više od 150 ℃.

Kako bi se poboljšala efikasnost i smanjila potrošnja energije, tehnologije vakuumske adsorpcije s kolebanjem pritiska (VPSA) i vakuumske temperaturne apsorpcije (TVSA) izvedene su iz PSA i PSA.Ovaj proces je složeniji i skuplji, što ga čini pogodnim za preradu plina velikih razmjera.Vakuumska ljuljačka adsorpcija je adsorpcija pri atmosferskom pritisku i desorpcija pumpanjem vakuuma.Slično, vakuumiranje tokom procesa desorpcije takođe može smanjiti temperaturu desorpcije i poboljšati efikasnost desorpcije, što će biti pogodno za iskorišćenje toplote niskog kvaliteta u procesu vakuumske adsorpcije promenljive temperature.