Adsorbția prin variație de presiune este de mare importanță pentru reducerea investițiilor industriale și a consumului de energie. În prezent este utilizat în principal în următoarele aspecte:
(1) Adsorbție prin variație de presiune pentru purificarea aerului
Anterior, purificarea aerului folosea spălare alcalină lichidă pentru a elimina CO2, silicagel pentru a elimina H2O și apoi adsorbția variată de temperatură pentru a îndepărta CO2, H2O și impuritățile de hidrocarburi în același timp. Aceste metode necesită încălzire și consumă muncă externă. În prezent, adsorbția prin variație de presiune este utilizată pentru a îndepărta CO2, H2O și impuritățile de hidrocarburi în același timp. Nu este nevoie de echipament de încălzire, ceea ce economisește energie. Echipamentul este compact și ușor de utilizat. Puritatea gazului purificat poate atinge un conținut de impurități de câteva ppm. Se utilizează sita moleculară BX și adsorbant mixt de alumină activată. Sita moleculară BX are o capacitate puternică de adsorbție pentru azot, iar alumina activată are o capacitate bună de îndepărtare a CO2 și H2O. Sita moleculară BX este plasată în zona de concentrație mare a impurităților adsorbante, iar alumina activată este plasată în zona de concentrație scăzută. Acest lucru poate obține un efect de purificare mai bun.
(2) Presiune variație adsorbție separare aer producție de oxigen
Oamenii au stăpânit tehnologia de producere a oxigenului din aer prin metoda criogenică în secolul al XIX-lea și de atunci a fost îmbunătățită zi de zi. Cu toate acestea, datorită avantajelor tehnologiei de adsorbție prin variație de presiune, așa cum s-a menționat mai sus, producția de oxigen în aer cu adsorbție prin variație de presiune de dimensiuni mici și mijlocii este mai competitivă decât metoda criogenică. Producția de oxigen cu adsorbție prin variație de presiune a fost utilizată pentru prima dată pentru tratarea apelor reziduale cu oxigenare a nămolului activat, iar ulterior aplicată la arderea cazanelor îmbogățite cu oxigen, fabricarea oțelului, etc. Scara echipamentelor de producere a oxigenului cu adsorbție prin variație de presiune a fost extinsă continuu. În 1991, rata de penetrare a echipamentelor de producere a oxigenului cu adsorbție prin variație de presiune în Japonia a fost: 20,5% pentru cazane industriale mari, 31% pentru cazane industriale de dimensiuni medii, 15% pentru cazane industriale de încălzire și 31% pentru nave.
Gazul de apă menajeră a fost schimbat de la gazeificarea intermitentă tradițională a aerului la producția de oxigen în aer cu adsorbție prin variație continuă de presiune. Capacitatea de gazeificare a unui singur cuptor a crescut cu 62,9%, iar eficiența a crescut de la 70% la 85%, economisind 5,96×106kJ/tonă NH3 comparativ cu metoda tradițională. Îmbogățirea cu oxigen este chiar mai mică decât cea a metodei criogenice.
(3) Adsorbție prin variație de presiune, separare a aerului, producție de azot Azotul este un gaz protector inert și este utilizat pe scară largă în depozitarea cerealelor, conservarea fructelor, electronică, metalurgia semiconductoarelor și industriile chimice. În special, producția de materiale semiconductoare și de vid necesită protecție cu azot de înaltă puritate pentru a îmbunătăți calitatea produsului. În trecut, producția de azot prin separare a aerului criogenic necesita investiții mari, operare complexă și întreținere frecventă. Cu toate acestea, adsorbția prin fluctuație de presiune necesită mai puține investiții, costuri de operare reduse, rată de funcționare ridicată și consum specific scăzut de energie (0,27~0,3kWh/m3). țara mea a produs o varietate de echipamente de producție de azot de separare a aerului de adsorbție de presiune variabilă.
(4) Producția de hidrogen prin adsorbție prin variație de presiune Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei de rafinare a petrolului și a industriei petrochimice centrate pe cele trei sinteze majore, utilizarea hidrogenului ca combustibil aerospațial și a energiei hidrogenului a crescut rapid. Industria organică, industria metalurgică, industria electronică etc. necesită toate o cantitate mare de hidrogen pur, așa că este necesar să se exploreze resursele de producție de hidrogen și să se dezvolte noi procese de producere a hidrogenului. Utilizarea adsorbției prin variație de presiune pentru a produce mai mult de 99,99% hidrogen din multe gaze industriale reziduale este o modalitate importantă.
Până acum, există mii de unități de producție de hidrogen în lume, cu producții variind de la 200% la 4000m3/h, iar cea mai mare capacitate de procesare a hidrogenului este de 115.000 m3/h. Institutul de Cercetare Sud-Vest al Industriei Chimice din cadrul Ministerului Industriei Chimice a pus în funcțiune aproape 200 de unități de producție de hidrogen cu adsorbție prin variație de presiune, care pot produce 400 de milioane de m3 de hidrogen pur din gaz brut care conține hidrogen în fiecare an. Pe lângă hidrogen, gazul rezidual industrial care conține hidrogen conține și Ar, CO2, H2O, N2, CO, H2S, CH4 și o cantitate mică de hidrocarburi. Aceste gaze impurități pot fi îndepărtate la un moment dat prin adsorbție prin variație de presiune pentru a atinge scopul de purificare și recuperare a hidrogenului. Presiunea de lucru a producției de hidrogen de adsorbție prin variație de presiune este în general în intervalul de la 0,8 la 2,5 MPa. Echipamentul de flux de proces cu turn dublu este simplu, dar componentele produsului se pierd în spațiul mort. Această parte a gazului trebuie să fie descărcată în timpul procesului de depresurizare. Cu cât presiunea este mai mare, cu atât pierderile sunt mai mari. Utilizarea adsorbției cu variație de presiune cu mai multe paturi poate face efectul de desorbție mai evident.
