Phát triển công nghệ hấp phụ xoay áp suất

Tổng quan phát triển
Khái niệm hấp phụ dao động áp suất được H. Kahle đề xuất trong một bằng sáng chế xin cấp ở Đức vào năm 1942. Vào thời điểm đó, chất hấp phụ mà ông sử dụng chỉ là silica gel, alumina hoạt tính và than hoạt tính. Các chất hấp phụ này có hiệu suất hấp phụ thấp và hệ số tách oxy và nitơ nhỏ, nhiệt độ sôi thấp và đường kính phân tử tương tự nhau, rất khó tách chúng ra khỏi nhau. Vì vậy, phương pháp này phát triển chậm trước những năm 1950. Sau đó, do sự ra đời của sàng phân tử zeolite, nó bắt đầu được sử dụng để tinh chế hydro vào năm 1958 và sản xuất hydro ở quy mô công nghiệp đã đạt được vào năm 1962. Sau khi bước vào những năm 1970, quá trình hấp phụ dao động áp suất (PSA) đã phát triển nhanh chóng. Nó chủ yếu được sử dụng để chiết xuất hydro từ khí tự nhiên và khí đuôi công nghiệp, lọc và làm khô không khí. Nó còn được sử dụng để tách khí oxy và nitơ khỏi không khí. Năm 1977, Công ty TNHH Khai thác Essen (BF) của Đức đã phát triển thành công sàng phân tử carbon sử dụng than đá. Hoa Kỳ, Nhật Bản và các nước khác đã mua sản phẩm thử nghiệm bằng sáng chế của Công ty B. F sử dụng phương pháp hấp phụ dao động áp suất sàng phân tử carbon (CMS-PSA) để tách không khí và tạo ra oxy và nitơ. Các công ty quốc tế chính sử dụng khả năng hấp phụ dao động áp suất để sản xuất oxy và nitơ từ không khí bao gồm Linde ở Munich, Đức, Airco ở New York, Mỹ, Oxygen Technology Co., Ltd. ở London, Anh, Mangels ở Sao Paulo, Brazil, v.v. Các thiết bị hấp phụ dao động áp suất đã được thương mại hóa, và thiết bị sản xuất oxy và nitơ hấp phụ dao động áp suất cỡ nhỏ và vừa có thể cạnh tranh với quá trình chưng cất đông lạnh. Tập đoàn Union Carbide (UCC) của Hoa Kỳ đang dẫn đầu thế giới trong việc sử dụng phương pháp hấp phụ dao động áp suất để sản xuất khí. Nó đã sản xuất hàng trăm bộ thiết bị sản xuất hydro, oxy và nitơ. UCC đã phát triển quy trình nhiều tầng (10 đến 12 tầng) để sản xuất hydro với độ tinh khiết 99,999% và tỷ lệ thu hồi hơn 85%. Công ty sử dụng chất hấp phụ zeolit ​​đã được cấp bằng sáng chế của riêng mình để sản xuất 99,95% nitơ và 99,5% oxy. So với thiết bị hấp phụ dao động áp suất thông thường, thiết bị này tiết kiệm 50% chi phí đầu tư và giảm mức tiêu thụ năng lượng từ 25% đến 30%. Viện Công nghiệp Hóa chất Tây Nam, Bộ Công nghiệp. Năm 1995, Ủy ban Khoa học và Công nghệ Nhà nước đã phê duyệt thành lập "Trung tâm Ứng dụng và Xúc tiến Công nghệ PSA Quốc gia" trong viện.