Warum wir Molekularsiebe für PSA verwenden
Wasserstoff-Reinigung？
Die Druck-(Hochdruck- und Niederdruck-)Swing-Adsorption (PSA)-Gastrennungs- und -Reinigungstechnologie wurde zu einem Produktionsprozess und einem unabhängigen Einheitsbetriebsprozess in großen chemischen Industrien, der in den 1960er Jahren rasch weiterentwickelt wurde. Einerseits widmen Länder und Industrien angesichts der weltweiten Energieknappheit der Entwicklung und Nutzung minderwertiger Ressourcen sowie der steigenden Nachfrage nach Umweltverschmutzung immer mehr Aufmerksamkeit, wodurch die Adsorptionstrennungstechnologie immer wichtiger wird. Andererseits haben seit den 1960er Jahren auch Adsorptionsmittel erhebliche Fortschritte gemacht, wie beispielsweise die erfolgreiche Entwicklung der hervorragenden Leistung von Molekularsieb-Adsorptionsmitteln, Aktivkohle-Adsorptionsmitteln, aktiviertem Aluminiumoxid und Kieselgel. Diese haben den technischen Grundstein für den kontinuierlichen Betrieb von gelegt der groß angelegte Adsorptionstrennprozess.
Die PSA-Wasserstoffreinigung ist eine Technologie, die den Charakter von Wasserstoff und dessen fehlende Polarität und Affinität zum Molekularsieb als Ganzes nutzt, um kontaminierte Gasströme zu reinigen. Die PSA-Technologie bietet die Vorteile einer hochreinen Wasserstoffreinigung, Wirtschaftlichkeit und Energieeinsparung, einfacher Bedienung, schnellem An- und Abschalten, hoher betrieblicher Flexibilität, einfacher Wartung und geringer Investition.
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 unter Druck selektiv Verunreinigungen adsorbiert. Nach Abschluss des Adsorptionsschritts erfolgt die Regeneration durch Druckentlastung des Siebbetts. In diesem Fall wird die Affinität der Verunreinigungen verringert und sie können entsorgt werden. Eine weitere Reinigung des Siebbetts wird durch Spülen mit Wasserstoff erreicht, um alle restlichen Verunreinigungen zu entfernen. Der Adsorptionsprozess wird wiederholt, indem das Siebbett erneut unter Druck gesetzt wird. 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.
