Warum wir Molekularsiebe für PSA verwenden
Wasserstoff-Reinigung？
Die Technologie der Druckwechseladsorption (PSA) zur Gastrennung und -reinigung wurde in den 1960er Jahren zu einem Produktionsverfahren und einem unabhängigen Betriebsverfahren in der chemischen Großindustrie, das sich rasch entwickelte. Einerseits schenken Länder und Industrien angesichts der weltweiten Energieknappheit der Erschließung und Nutzung minderwertiger Ressourcen sowie der steigenden Nachfrage nach Umweltschutzmaßnahmen immer mehr Aufmerksamkeit, so dass die Adsorptionstrenntechnologie zunehmend an Bedeutung gewinnt. Andererseits haben Adsorptionsmittel seit den 1960er Jahren ebenfalls bedeutende Fortschritte gemacht, wie z. B. die erfolgreiche Entwicklung der ausgezeichneten Leistung von Molekularsieb-Adsorptionsmitteln, Aktivkohle-Adsorptionsmitteln, aktiviertem Aluminiumoxid und Kieselgel, die die technische Grundlage für den kontinuierlichen Betrieb des großtechnischen Adsorptionstrennverfahrens gelegt haben.
Die PSA-Wasserstoffreinigung ist eine Technologie, die den Charakter des Wasserstoffs und seine fehlende Polarität und Affinität für Molekularsiebe als Ganzes nutzt, um verunreinigte Gasströme zu reinigen. Die Vorteile der PSA-Technologie liegen in der hohen Reinheit des gereinigten Wasserstoffs, der Wirtschaftlichkeit und Energieeinsparung, der einfachen Bedienung, der schnellen Inbetriebnahme und Abschaltung, der hohen betrieblichen Flexibilität, der einfachen Wartung und den geringen Investitionen.
Traditionell umfasst die PSA-Wasserstoffreinigung mehrere Siebbetten und vier Schritte: Adsorption, Druckentlastung, Regeneration und Druckentlastung. Bei diesem Verfahren gelangt ein Wasserstoffstrom mit Verunreinigungen in das Siebbett, wo das Molekularsieb die Verunreinigungen unter Druck selektiv adsorbiert. Nach Abschluss der Adsorption erfolgt die Regeneration durch Druckentlastung des Siebbetts, wodurch die Affinität der Verunreinigungen verringert wird und sie ausgeschieden werden können. Eine weitere Reinigung des Siebbetts wird durch Spülen mit Wasserstoff erreicht, um eventuelle Restverunreinigungen zu entfernen. Der Adsorptionsprozess wird durch erneute Druckbeaufschlagung des Siebbetts wiederholt, gleichzeitig wird das Siebbett betrieben, um eine kontinuierliche Wasserstofferzeugung zu ermöglichen."
Wie funktioniert das 5A-Molekularsieb in
Wasserstoff-Reinigung？
Das 5A-Molekularsieb für die PSA-Anlage ist ein Alkalialuminiumsilikat; es ist die Ca-Form der Kristallstruktur vom Typ A. Der Typ 5A hat eine effektive Porengröße von 5 Å (0,5 nm). Es adsorbiert Moleküle mit kleineren kinetischen Durchmessern von 5 Å und schließt größere Moleküle aus. Es eignet sich besonders für PSA-Adsorberanwendungen zur Trennung von n-Alkanen und Isoalkanen (C4- bis C6-Stoffe), PSA-Wasserstoffreinigung und Sauerstoffkonzentratoren.
Beim PSA-Reinigungsverfahren werden die im Wasserstoff enthaltenen Verunreinigungen unter hohem Druck an 5A-Molekülen adsorbiert. Gereinigter Wasserstoff wird in vielen Branchen und Anwendungen eingesetzt. Mit dem PSA-Wasserstoff-Reinigungsverfahren lassen sich sehr reine Wasserstoffprodukte gewinnen.
