真空變壓吸附純化技術

  變壓吸附 ( PSA ) 是一種高效分離氣體混合物的新方法,自此方法開始問世自今之 30 多年間,PSA 以其較低的投資費用和能耗得到了廣泛的運用。其適用於非極高純度之氣體分離製程。如 O2 含量 100 ppm 以上之 N2 氮氣 PSA 產生機等。

   PSA 製程所得之 CO2 純度約95 ~ 98.5 %,其必須配合壓縮、液化、提純等步驟來純化得到高純度 CO2

 

PSA 應用領域包含: 。從各種含氫 H2 混合氣體中分離提純氫氣 H2 ( 99.999 % ) 從各種含 CO2 氣源中回 CO2 ( 95 ~ 98.5 % ) 。從合成氨變換氣中脫除 CO2 。空氣分離製氧製氮 ( O2 含量 100 ppm 以上 ) 。天然氣的淨化 從各種富含CO 的氣源中分離提純CO 。乙烯尾氣中乙烯的濃縮 。煤礦瓦斯氣濃縮甲烷

各氣體組份在吸附繼上之吸附能力強弱:CO2 > CH4 > CO > N2 > Ar > H2

  由於二氧化碳本身的分子空間結構、分子極性等性質使得分子篩在混合氣體組分中對二氧化碳之吸附能力均比其他組分強。因此,在混合氣體通過吸附床層時,吸附劑將選擇吸附強吸附質 CO2 組分,而其他弱吸附組分 ( H2、N2、CH4、Ar ),從吸附塔出口端排出。在吸附塔減壓時,被吸附的 CO2 從吸附劑上脫附,從吸附塔入口端排出,作為產品CO2輸出,同時吸附劑獲得再生。由於 CO2 吸附能力強,其在吸附劑循環上的脫附通常需要在真空解吸條件下進行。因此該流程屬於穿透大氣壓真空解吸流程 ( PVSA )

  在製程之CO2原料氣體中,往往含有吸附力比 CO2 更強之組分,如水、各種硫化物、NO2NH3等。 這些組分在吸附過程中會與 CO2 一起存留於吸附劑上,而在降壓脫附時可能會隨 CO2 一起脫附,污染 CO2 產品,或可能會繼續留在分子篩內而產生分子篩“中毒”失去活性。因此,在吸附塔之前必須預先除去這些強吸附力之組分。

 

三塔 PVSA 流程 – 程序表

NO.1

吸附

均壓

減壓

置換

抽空

均壓 建壓

NO.2

均壓

減壓

置換

抽空

均壓 建壓
吸附

NO.3

均壓 建壓
吸附

均壓

減壓

置換

抽空

  

 

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