Sviluppo della tecnologia di adsorbimento con oscillazione di pressione

Panoramica dello sviluppo
Il concetto di adsorbimento con oscillazione di pressione fu proposto da H. Kahle in un brevetto richiesto in Germania nel 1942. A quel tempo, gli adsorbenti da lui utilizzati erano solo gel di silice, allumina attivata e carbone attivo. Questi adsorbenti hanno una bassa efficienza di adsorbimento e un piccolo coefficiente di separazione per ossigeno e azoto con bassi punti di ebollizione e diametri molecolari simili, ed è difficile separarli gli uni dagli altri. Pertanto, questo metodo si è sviluppato lentamente prima degli anni '50. Successivamente, a causa della nascita dei setacci molecolari di zeolite, cominciò ad essere utilizzato per la purificazione dell'idrogeno nel 1958 e la produzione di idrogeno su scala industriale fu raggiunta nel 1962. Dopo l'inizio degli anni '70, l'adsorbimento con oscillazione di pressione (PSA) si è sviluppato rapidamente. Viene utilizzato principalmente per l'estrazione dell'idrogeno dal gas naturale e dal gas di coda industriale, nonché per la purificazione e l'essiccazione dell'aria. Viene inoltre utilizzato per separare i gas di ossigeno e azoto dall'aria. Nel 1977, la tedesca Essen Mining Co., Ltd. (BF) ha sviluppato con successo setacci molecolari al carbonio utilizzando il carbone. Gli Stati Uniti, il Giappone e altri paesi hanno acquistato la produzione di prova del brevetto della B. F Company che utilizza l'adsorbimento con oscillazione della pressione del setaccio molecolare al carbonio (CMS-PSA) per separare l'aria e produrre ossigeno e azoto. Le principali aziende internazionali che utilizzano l'adsorbimento con oscillazione di pressione per produrre ossigeno e azoto dall'aria includono Linde a Monaco, Germania, Airco a New York, USA, Oxygen Technology Co., Ltd. a Londra, Regno Unito, Mangels a San Paolo, Brasile, ecc. Sono stati commercializzati dispositivi di adsorbimento con oscillazione di pressione e le apparecchiature di produzione di ossigeno e azoto per la separazione dell'aria di adsorbimento con oscillazione di pressione di piccole e medie dimensioni possono competere con la distillazione criogenica. La Union Carbide Corporation (UCC) degli Stati Uniti è leader mondiale nell'uso dell'adsorbimento con oscillazione di pressione per la produzione di gas. Ha prodotto centinaia di set di apparecchiature per la produzione di idrogeno, ossigeno e azoto. UCC ha sviluppato un processo multi-letto (da 10 a 12 letti) per produrre idrogeno con una purezza del 99,999% e un tasso di recupero superiore all'85%. L'azienda utilizza il proprio adsorbente zeolite brevettato per produrre il 99,95% di azoto e il 99,5% di ossigeno. Rispetto alle normali apparecchiature di adsorbimento con oscillazione di pressione, queste apparecchiature consentono di risparmiare il 50% dell'investimento e ridurre il consumo energetico dal 25% al ​​30%. Southwest Institute of Chemical Industry, Ministero dell'Industria. Nel 1995, la Commissione statale per la scienza e la tecnologia ha approvato l'istituzione del "Centro nazionale per la promozione e l'applicazione della tecnologia PSA" nell'istituto.