在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中,吸附分離一般分為兩類:變壓吸附和變溫吸附。從吸附劑的吸附等溫線可以看出,吸附劑對(duì)雜質(zhì)的吸附量在高壓下大,在低壓下小。同時(shí),從吸附劑的吸附等壓線可以看出,在相同壓力下,吸附劑的吸附量在低溫下大,在高溫下小。利用吸附劑前一種性質(zhì)的吸附分離稱為變壓吸附(PSA),利用吸附劑后一種性質(zhì)的吸附分離稱為變溫吸附(TSA)。
在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中,一般根據(jù)氣源組成、壓力和產(chǎn)品要求的不同,選擇TSA、PSA或TSA+ PSA工藝。
變溫吸附過(guò)程因需加熱,因此循環(huán)周期長(zhǎng),投資較大,但再生徹底,通常用于微量雜質(zhì)或難脫除雜質(zhì)的凈化;變壓吸附過(guò)程因循環(huán)周期短,吸附劑利用率高,吸附劑用量相對(duì)較小,無(wú)需外加傳熱設(shè)備,廣泛應(yīng)用于大氣量、多組分物質(zhì)的分離提純。
一般情況下,工業(yè)變壓法中,吸附劑一般是在常溫、高壓下,吸附混合氣體中易于吸附的組分,不易吸附的組分從床的一端流出,然后降低吸附劑床層的壓力,使被吸附組分脫附出來(lái),從床的另一端排出,從而實(shí)現(xiàn)氣體的分離凈化,同時(shí)也使吸附劑再生。
然而,在通常的psa工藝中,吸附床層的壓力降低到大氣壓力,吸附雜質(zhì)不能完全解吸,從而吸附雜質(zhì)可以充分再生吸附劑:利用產(chǎn)品氣進(jìn)行床層洗滌,較難吸附被洗滌的雜質(zhì),優(yōu)點(diǎn)是在大氣壓下可以完成,但缺點(diǎn)是部分產(chǎn)品氣體的損失;另一種方法是采用真空真空萃取技術(shù)再生負(fù)壓下被迫去除的難解吸雜質(zhì),通常稱之為真空壓力擺動(dòng)吸附(vpsa或vpsa或vpsa)。vpsa工藝具有良好的再生效果、高產(chǎn)量和高產(chǎn)量的優(yōu)點(diǎn),其缺點(diǎn)是需要增加真空泵。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,采用上述工藝,主要取決于工廠的組成、流量、產(chǎn)品要求以及工廠的資金和地點(diǎn)。