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变压吸附和变温吸附的工艺原理解析

2020-11-10 10:25:36

在实际工业应用中,吸附分离一般分为两类:变压吸附和变温吸附。从吸附剂的吸附等温线可以看出,吸附剂对杂质的吸附量在高压下大,在低压下小。同时,从吸附剂的吸附等压线可以看出,在相同压力下,吸附剂的吸附量在低温下大,在高温下小。利用吸附剂前一种性质的吸附分离称为变压吸附(PSA),利用吸附剂后一种性质的吸附分离称为变温吸附(TSA)。

在实际工业应用中,一般根据气源组成、压力和产品要求的不同,选择TSAPSATSA+ PSA工艺。

变温吸附过程因需加热,因此循环周期长,投资较大,但再生彻底,通常用于微量杂质或难脱除杂质的净化;变压吸附过程因循环周期短,吸附剂利用率高,吸附剂用量相对较小,无需外加传热设备,广泛应用于大气量、多组分物质的分离提纯。

一般情况下,工业变压法中,吸附剂一般是在常温、高压下,吸附混合气体中易于吸附的组分,不易吸附的组分从床的一端流出,然后降低吸附剂床层的压力,使被吸附组分脱附出来,从床的另一端排出,从而实现气体的分离净化,同时也使吸附剂再生。

然而,在通常的psa工艺中,吸附床层的压力降低到大气压力,吸附杂质不能完全解吸,从而吸附杂质可以充分再生吸附剂:利用产品气进行床层洗涤,较难吸附被洗涤的杂质,优点是在大气压下可以完成,但缺点是部分产品气体的损失;另一种方法是采用真空真空萃取技术再生负压下被迫去除的难解吸杂质,通常称之为真空压力摆动吸附(vpsavpsavpsa)。vpsa工艺具有良好的再生效果、高产量和高产量的优点,其缺点是需要增加真空泵。在实际应用过程中,采用上述工艺,主要取决于工厂的组成、流量、产品要求以及工厂的资金和地点。

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