Розробка технології адсорбції при зміні тиску

Огляд розвитку
Концепція адсорбції при зміні тиску була запропонована Х. Кале в патенті, поданому в Німеччині в 1942 році. На той час він використовував лише адсорбенти силікагелю, активованого оксиду алюмінію та активованого вугілля. Ці адсорбенти мають низьку ефективність адсорбції та малий коефіцієнт поділу для кисню та азоту з низькими температурами кипіння та подібними діаметрами молекул, і їх важко відокремити один від одного. Тому цей метод розвивався повільно до 1950-х років. Пізніше, завдяки появі цеолітових молекулярних сит, його почали використовувати для очищення водню в 1958 році, а виробництво водню в промислових масштабах було досягнуто в 1962 році. Після входу в 1970-ті роки швидко розвивалася адсорбція при зміні тиску (PSA). Він в основному використовується для вилучення водню з природного газу та промислових хвостових газів, а також для очищення та сушіння повітря. Він також використовується для відділення кисню та азоту від повітря. У 1977 році німецька компанія Essen Mining Co., Ltd. (BF) успішно розробила вуглецеві молекулярні сита з використанням вугілля. Сполучені Штати, Японія та інші країни придбали патент компанії B. F. Випробувальна продукція використовує вуглецеву адсорбцію під тиском на молекулярному ситі (CMS-PSA) для відділення повітря та виробництва кисню та азоту. Основними міжнародними компаніями, які використовують адсорбцію коливання тиску для виробництва кисню та азоту з повітря, є Linde у Мюнхені, Німеччина, Airco у Нью-Йорку, США, Oxygen Technology Co., Ltd. у Лондоні, Великобританія, Mangels у Сан-Паулу, Бразилія тощо. . Пристрої для адсорбції коливань тиску були комерціалізовані, і обладнання для виробництва кисню та азоту для виробництва кисню та азоту може конкурувати з кріогенною дистиляцією. Корпорація Union Carbide (UCC) зі Сполучених Штатів посідає провідне місце у світі з використання адсорбції при зміні тиску для виробництва газів. Вона виготовила сотні комплектів обладнання для виробництва водню, кисню та азоту. UCC розробив багатошаровий процес (від 10 до 12 шарів) для виробництва водню з чистотою 99,999% і ступенем відновлення понад 85%. Компанія використовує власний запатентований цеолітовий адсорбент для отримання 99,95% азоту та 99,5% кисню. У порівнянні зі звичайним адсорбційним обладнанням із коливанням тиску, це обладнання заощаджує 50% інвестицій і зменшує споживання енергії на 25-30%. Південно-Західний інститут хімічної промисловості Мінпрому. У 1995 році Державна комісія з науки і технологій схвалила створення в інституті "Національного центру просування та застосування технологій PSA".