في مجال فصل الغاز وتنقيته ، مع تعزيز حماية البيئة ، إلى جانب الطلب الحالي على حياد الكربون ، فإن ثاني أكسيد الكربون2أصبح التقاط الغازات الضارة وامتصاصها وتقليل انبعاثات الملوثات من القضايا الأكثر أهمية.في الوقت نفسه ، جنبًا إلى جنب مع التحول والارتقاء بصناعتنا التصنيعية ، يتوسع الطلب على الغاز عالي النقاء بشكل أكبر.تشمل تقنيات فصل الغاز وتنقيته التقطير بدرجات حرارة منخفضة والامتصاص والانتشار.سنقدم عمليتي الامتزاز الأكثر شيوعًا والأكثر تشابهًا ، وهما امتزاز تأرجح الضغط (PSA) وامتصاص درجات الحرارة المتغيرة (TSA).
يعتمد المبدأ الرئيسي لامتصاص تأرجح الضغط (PSA) على الاختلافات في خصائص الامتزاز لمكونات الغاز في المواد الصلبة وخصائص تغيرات حجم الامتزاز مع الضغط ، باستخدام تحويل الضغط الدوري لإكمال فصل الغاز وتنقيته.يستفيد الامتصاص بدرجات الحرارة المتغيرة (TSA) أيضًا من الاختلافات في أداء امتصاص مكونات الغاز على المواد الصلبة ، ولكن الاختلاف هو أن سعة الامتزاز ستتأثر بالتغيرات في درجات الحرارة ، واستخدام درجات الحرارة المتغيرة الدورية لتحقيق فصل الغاز وتنقية.
يستخدم امتزاز التأرجح بالضغط على نطاق واسع في التقاط الكربون ، وإنتاج الهيدروجين والأكسجين ، وفصل ميثيل النيتروجين ، وفصل الهواء ، وإزالة أكاسيد النيتروجين وغيرها من المجالات.نظرًا لأنه يمكن تغيير الضغط بسرعة ، تكون دورة امتصاص الضغط المتأرجح قصيرة بشكل عام ، مما قد يكمل دورة في بضع دقائق.ويتم استخدام الامتزاز بدرجات الحرارة المتغيرة بشكل أساسي في التقاط الكربون وتنقية المركبات العضوية المتطايرة وتجفيف الغاز وغيرها من المجالات ، ويحدها معدل نقل الحرارة للنظام ، ووقت التسخين والتبريد طويل ، ودورة الامتزاز بدرجات الحرارة المتغيرة ستكون طويلة نسبيًا ، وأحيانًا يمكن أن تصل إلى أكثر أكثر من عشر ساعات ، لذا فإن كيفية تحقيق التسخين والتبريد السريع هي أيضًا أحد اتجاهات أبحاث الامتزاز بدرجات الحرارة المتغيرة.نظرًا للاختلاف في وقت دورة التشغيل ، من أجل تطبيقه في عمليات مستمرة ، غالبًا ما تتطلب PSA أبراجًا متعددة على التوازي ، و 4-8 أبراج هي أرقام متوازية شائعة (كلما كانت دورة التشغيل أقصر ، زادت الأرقام المتوازية).نظرًا لأن فترة الامتزاز بدرجات الحرارة المتغيرة أطول ، يتم استخدام عمودين بشكل عام لامتصاص درجات الحرارة المتغيرة.
الممتزات الأكثر استخدامًا لامتصاص درجات الحرارة المتغيرة وامتصاص الضغط المتأرجح هي المنخل الجزيئي ، والكربون المنشط ، وهلام السيليكا ، والألومينا ، وما إلى ذلك ، نظرًا لمساحة سطحها الكبيرة المحددة ، فمن الضروري اختيار مادة الامتصاص المناسبة وفقًا لاحتياجات نظام الفصل.يعد امتصاص الضغط وامتصاص الضغط الجوي من خصائص امتصاص الضغط المتأرجح.يمكن أن يصل ضغط امتصاص الضغط إلى عدة ميجا باسكال.تكون درجة حرارة التشغيل لامتصاص درجة الحرارة المتغيرة بشكل عام بالقرب من درجة حرارة الغرفة ، وقد تصل درجة حرارة امتصاص الحرارة إلى أكثر من 150 درجة مئوية.
من أجل تحسين الكفاءة وتقليل استهلاك الطاقة ، يتم اشتقاق تقنيات الامتزاز المتأرجح بالضغط الفراغي (VPSA) وتقنيات الامتزاز المتأرجح في درجة حرارة الفراغ (TVSA) من PSA و PSA.هذه العملية أكثر تعقيدًا وتكلفة ، مما يجعلها مناسبة لمعالجة الغاز على نطاق واسع.الامتزاز المتأرجح بالفراغ هو الامتزاز عند الضغط الجوي والامتصاص عن طريق ضخ الفراغ.وبالمثل ، فإن الفراغ أثناء عملية الامتصاص يمكن أن يقلل أيضًا من درجة حرارة الامتصاص ويحسن كفاءة الامتصاص ، مما سيساعد على استخدام حرارة منخفضة الدرجة في عملية امتزاز درجة حرارة متغيرة بالفراغ.
الوقت ما بعد: فبراير-05-2022
