Последњих година, са развојем и процесном технологијом и континуираним ширењем области примене гаса, посебно континуираним побољшањем захтева за квалитетом и квантитетом за кисеоник, азот и азот, многе компаније су повећале своја улагања у истраживање и примену технологије, у великој мери повећавајући удео производње гаса на тржишту гаса, и постаје још једна моћна технологија одвајања ваздуха након криогеног одвајања ваздуха. Иако технологија производње кисеоника има дугу историју, још увек је потребно даље развијати јер је отворила нови пут у области производње кисеоника и јединствена је. Коришћење предности нових достигнућа савремене најсавременије науке, истраживање механизма процеса адсорпционог одвајања и пажљиво пројектовање и оптимизација параметара биће правац и фокус развоја ове технологије.
Концепт адсорпционог одвајања
Процес адсорпционог одвајања састоји се од два корака: адсорпције и десорпције течности. Још 1990. године, … је изнео концепт „адсорпције“, а адсорпција услед промене притиска припада физичкој адсорпцији. Физичка адсорпција је површински феномен. У двофазном региону, течност и порозна чврста материја се комбинују једни са другима. Између две фазе постоји интермолекуларна сила, која узрокује да се молекули течности акумулирају и концентришу на површини порозне чврсте супстанце. За вишекомпонентне течности постоје разлике у силама између сваке компоненте и порозне чврсте супстанце, тако да долази до селективне адсорпције. Под одређеним условима, компоненте адсорбоване на површини чврсте фазе напуштају интерфејс и враћају се у флуидну фазу. Овај процес је обрнути процес адсорпције, који се назива десорпција или десорпција.
Кроз адсорпцију и десорпцију се постиже сепарација компоненти и регенерација чврсте фазе, чиме се остварује сепарација и пречишћавање мешаних течности. Порозни материјал чврсте фазе назива се адсорбент, а адсорбовани флуид се назива адсорбент. Када се течност адсорбује, растојање између молекула се смањује, молекуларна кинетичка енергија се смањује и топлота се ослобађа. Напротив, током десорпције, молекуларна кинетичка енергија се повећава, а апсорпција топлоте је потребна да би се уклонили адсорбовани молекули адсорбовани на површини.
Принцип производње кисеоника адсорпцијом промене притиска
Адсорпционо одвајање мешаног гаса је завршено притиском, а компоненте адсорбованог гаса се десорбују под условима сниженог притиска да би се постигло раздвајање између компоненти мешаног гаса и регенерације адсорбента. Изотерма равнотеже адсорпције течне компоненте, када је температура константна, количина адсорпције мешаног гаса на адсорбенту расте са повећањем парцијалног притиска компоненте;
Под претпоставком да температура у адсорпционом контејнеру остаје константна током адсорпције и десорпције, променом парцијалног притиска течне компоненте, адсорпциона количина течности на адсорбенту чврсте фазе ће се променити дуж изотерме адсорпције, радна тачка је између тачака. , а разлика између количина адсорпције у две тачке је количина раздвајања компоненти изотермног циклуса адсорпције са променљивим притиском. Међутим, у процесу одвајања адсорпције са променама притиска, процес адсорпције ослобађа топлоту, а процес десорпције апсорбује топлоту. Температура адсорпционог слоја ће се променити, утичући на настанак процеса адсорпције. Како се адсорпција одвија, стварни процес адсорпције промене притиска ће се одвијати између две тачке и стварне количине одвајања компоненти адсорпције са променама притиска.
Повећање разлике у количини адсорпционе количине гасних компоненти на адсорбенту током процеса адсорпције и десорпције помоћи ће побољшању ефекта раздвајања. Поред велике разлике у селективности за сваку компоненту, изабрани адсорбент такође треба да има значајну промену нагиба изотерме адсорпције, а промену притиска треба повећати што је више могуће како би се повећала вредност промене адсорпције компоненте. износ. Производња кисеоника користи ваздух као сирови гас и молекуларна сита зеолита као адсорбенте у чврстој фази. Механизам раздвајања припада равнотежном типу раздвајања, односно разлика у интермолекулској сили између молекула азота и кисеоника у ваздуху у порама молекулског сита се у потпуности користи за постизање производње кисеоника одвајања ваздуха.
Диполни момент молекула азота је , диполни момент молекула кисеоника је , а поларизабилност азота је већа, па је интеракција између азота и катјона и поларних површина у зеолиту јача од оне између азота и кисеоника. Стога, молекуларна сита зеолита могу селективно адсорбовати азот. Коришћењем својства молекуларних сита зеолита да преферентно адсорбују азот на средњим и ниским притисцима, сврха одвајања азота и кисеоника у ваздуху се постиже третманом за повећање притиска, а затим се притисак смањује да би се десорбовао азот адсорбован у чврстој фази. молекуларна сита, тако да се молекуларна сита чврсте фазе могу рециклирати.
