2019/02/09
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在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中,吸附分離一般分為變壓吸附和變溫吸附兩大類。從吸附劑的吸附等溫線可以看出,吸附劑在高壓下對雜質(zhì)的吸附容量大,在低壓下吸附容量小。同時(shí)從吸附劑的吸附等壓線也可以看到,在同一壓力下吸附劑在低溫下吸附容量大,在高溫下吸附容量小。利用吸附劑的前一性質(zhì)進(jìn)行的吸附分離稱為變壓吸附(PSA),利用吸附劑的后一性質(zhì)進(jìn)行的吸附分離稱為變溫吸附(TSA)。
在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中,一般依據(jù)氣源的組成、壓力及產(chǎn)品要求的不同來選擇TSA、PSA或TSA + PSA工藝。
變溫吸附工藝由于需要升溫,因而循環(huán)周期長、投資較大, 但再生徹底,通常用于微量雜質(zhì)或難解吸雜質(zhì)的凈化;變壓吸附工藝的循環(huán)周期短,吸附劑利用率高,吸附劑用量相對較少,不需要外加換熱設(shè)備,被廣泛用于大氣量、多組的體的分離與純化。
在工業(yè)變壓吸附(PSA)工藝中,吸附劑通常都是在常溫和較高壓力下,將混合氣體中的易吸附組分吸附,不易吸附的組分從床層的一端流出,然后降低吸附劑床層的壓力至常壓狀態(tài),使被吸附的組分脫附出來,從床層的另一端排出,從而實(shí)現(xiàn)了氣體的分離與凈化,同時(shí)也使吸附劑得到了再生。
但在通常的PSA工藝中,吸附床層壓力即使降至常壓,被吸附的雜質(zhì)也不能完全解吸,這時(shí)可采用兩種方法使吸附劑完全再生:一種是用產(chǎn)品氣對床層進(jìn)行“沖洗”,將較難解吸的雜質(zhì)沖洗下來,其優(yōu)點(diǎn)是常壓下即可完成,但缺點(diǎn)是會(huì)損失部分產(chǎn)品氣;另一種是利用抽真空的辦法進(jìn)行再生,使較難解吸的雜質(zhì)在負(fù)壓下強(qiáng)行解吸下來,這就是通常所說的真空變壓吸附(Vacuum Pressure Swing Adsorption, 縮寫為 VPSA 或 VSA)。 VPSA工藝的優(yōu)點(diǎn)是再生效果好,產(chǎn)品收率高,缺點(diǎn)是需要增加真空泵。在實(shí)際應(yīng)用過程中,究竟采用以上何種工藝,主要視原料氣的組成條件、流量、產(chǎn)品要求以及工廠的資金和場地等情況而決定。