introduzione
Nel campo della separazione e purificazione del gas, con il rafforzamento della protezione ambientale e l’attuale richiesta di neutralità del carbonio, la cattura della CO2, l’assorbimento di gas nocivi e la riduzione delle emissioni inquinanti sono diventati questioni sempre più importanti. Allo stesso tempo, con la trasformazione e il potenziamento dell’industria manifatturiera del mio Paese, la domanda di gas ad elevata purezza si è ulteriormente ampliata. Le tecnologie di separazione e purificazione del gas comprendono la distillazione, l'assorbimento, l'adsorbimento e la diffusione a bassa temperatura. Questo blog presenta i due processi più comuni e simili nei metodi di adsorbimento, vale a dire l'adsorbimento con oscillazione di pressione (PSA) e l'adsorbimento con oscillazione di temperatura (TSA).Cosa sono PSA e TSA?
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PSA
Il principio fondamentale dell'adsorbimento a pressione variabile (PSA) si basa sulle differenze nelle caratteristiche di adsorbimento dei componenti del gas nei materiali solidi, che sono anche soggetti alle caratteristiche della quantità di adsorbimento che cambiano con la pressione, e all'uso di variazioni di pressione cicliche per completare la corrispondente separazione e purificazione del gas.TSA
L'adsorbimento con oscillazione di temperatura (TSA) sfrutta le differenze nelle proprietà di adsorbimento dei componenti del gas sui materiali solidi, ma la differenza è che la quantità di adsorbimento è influenzata dai cambiamenti di temperatura e viene utilizzato un cambiamento periodico di temperatura per ottenere la separazione e purificazione dei gas.PSA contro TSA
L'adsorbimento con oscillazione di pressione (PSA) è ampiamente utilizzato nella cattura del carbonio, nella produzione di idrogeno e ossigeno, nella separazione di azoto e metano, nella separazione dell'aria, nella rimozione di NOx, ecc. Poiché la pressione può essere modificata rapidamente, il ciclo di adsorbimento del cambiamento di pressione è generalmente più breve e un ciclo può essere completato in pochi minuti.L'adsorbimento con oscillazione di temperatura (TSA) viene utilizzato principalmente nella cattura del carbonio, nella purificazione dei COV, nell'essiccazione del gas e in altri campi. Limitato dalla velocità di trasferimento del calore del sistema, il tempo di riscaldamento e raffreddamento è più lungo e il ciclo di adsorbimento con oscillazione della temperatura (TSA) sarà più lungo, a volte può raggiungere più di dieci ore, quindi anche come ottenere un riscaldamento e un raffreddamento rapidi è uno dei modi le direzioni di assorbimento dell'oscillazione della temperatura (TSA).
A causa della differenza nel tempo del ciclo operativo, per poter essere applicato nel processo continuo, l'adsorbimento con variazione di pressione spesso necessita di più torri in parallelo. 4-8 torri di assorbimento del cambiamento di pressione sono il numero comune di paralleli (più breve è il ciclo operativo, maggiore è il numero di paralleli). Dato che il ciclo è più lungo, l'adsorbimento con variazione di temperatura utilizza generalmente 2 torri.
Gli adsorbenti comunemente usati sia per l'adsorbimento a temperatura variabile che per l'adsorbimento a pressione variabile sono setaccio molecolare, carbone attivo, gel di silice, sfera di allumina e così via, a causa della loro ampia area superficiale specifica, ed è necessario selezionare l'adsorbente appropriato in base alle esigenze del sistema materiale separato.
Gli adsorbenti comunemente usati sia per l'adsorbimento a temperatura variabile che per l'adsorbimento a pressione variabile sono setaccio molecolare, carbone attivo, gel di silice, sfera di allumina e così via, a causa della loro ampia area superficiale specifica, ed è necessario selezionare l'adsorbente appropriato in base alle esigenze del sistema materiale separato.
L'adsorbimento pressurizzato e il desorbimento atmosferico sono le caratteristiche dell'adsorbimento a pressione variabile e la pressione dell'adsorbimento pressurizzato può raggiungere diversi MPa, mentre la temperatura operativa dell'adsorbimento a temperatura variabile è generalmente adsorbita a temperatura ambiente e la temperatura del desorbimento riscaldato può essere fino a più di 150 ℃.
Conclusione
I sistemi Pressure Swing Adsorption (PSA) e Temperature Swing Adsorption (TSA) catturano e rilasciano selettivamente i gas, offrendo soluzioni versatili in vari settori.La distinzione tra PSA e TSA risiede nei loro principi operativi, dove PSA si basa sulle variazioni di pressione e TSA utilizza le fluttuazioni di temperatura. Questa sottile differenza apre uno spettro di applicazioni, dalla produzione di gas al controllo ambientale, ciascuna con la sua serie unica di vantaggi.
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