Vývoj technológie adsorpcie kolísania tlaku

Prehľad vývoja
Koncepciu adsorpcie pri kolísaní tlaku navrhol H. Kahle v patente, ktorý bol prihlásený v Nemecku v roku 1942. V tom čase používal adsorbenty iba silikagél, aktivovaný oxid hlinitý a aktívne uhlie. Tieto adsorbenty majú nízku adsorpčnú účinnosť a malý separačný koeficient pre kyslík a dusík s nízkymi bodmi varu a podobnými molekulovými priemermi a je ťažké ich od seba oddeliť. Preto sa táto metóda pred 50. rokmi 20. storočia pomaly rozvíjala. Neskôr, v dôsledku zrodu zeolitových molekulových sít, sa začal používať na čistenie vodíka v roku 1958 a priemyselná výroba vodíka bola dosiahnutá v roku 1962. Po vstupe do 70. rokov sa rýchlo rozvinula adsorpcia tlakovým výkyvom (PSA). Používa sa hlavne na extrakciu vodíka zo zemného plynu a priemyselného koncového plynu a na čistenie a sušenie vzduchu. Ďalej sa používa na oddelenie kyslíkových a dusíkových plynov od vzduchu. V roku 1977 nemecká Essen Mining Co., Ltd. (BF) úspešne vyvinula uhlíkové molekulové sitá využívajúce uhlie. Spojené štáty, Japonsko a ďalšie krajiny zakúpili patentovú skúšobnú výrobu spoločnosti B. F Company, ktorá využíva adsorpciu uhlíkového molekulárneho sita s kolísaním tlaku (CMS-PSA) na oddelenie vzduchu a produkciu kyslíka a dusíka. Medzi hlavné medzinárodné spoločnosti, ktoré využívajú adsorpciu s kolísaním tlaku na výrobu kyslíka a dusíka zo vzduchu patria Linde v Mníchove, Nemecko, Airco v New Yorku, USA, Oxygen Technology Co., Ltd. v Londýne, Veľká Británia, Mangels v Sao Paulo, Brazília atď. Zariadenia na adsorpciu s kolísaním tlaku boli komercializované a malé a stredne veľké zariadenia na adsorpciu vzduchu na separáciu kyslíka a dusíka s kolísaním tlaku môžu konkurovať kryogénnej destilácii. Union Carbide Corporation (UCC) zo Spojených štátov amerických je na poprednom mieste vo svete v používaní adsorpcie s kolísaním tlaku na výrobu plynov. Vyrobila stovky sád zariadení na výrobu vodíka, kyslíka a dusíka. UCC vyvinula proces s viacerými lôžkami (10 až 12 lôžok) na výrobu vodíka s čistotou 99,999 % a mierou regenerácie viac ako 85 %. Spoločnosť používa vlastný patentovaný zeolitový adsorbent na výrobu 99,95 % dusíka a 99,5 % kyslíka. V porovnaní s bežným adsorpčným zariadením s výkyvom tlaku toto zariadenie šetrí 50 % investícií a znižuje spotrebu energie o 25 % až 30 %. Juhozápadný inštitút chemického priemyslu, Ministerstvo priemyslu. V roku 1995 Štátna komisia pre vedu a techniku ​​schválila zriadenie „Národného centra propagácie a aplikácie technológií PSA“ v ústave.