吸附分離一般可分為變壓吸附和變溫吸附兩種類型,用于實際工業應用。由吸附劑的吸附等溫線可知,吸附劑對雜質的吸附能力高,高壓時強,低壓時弱。而吸附劑的吸附等壓線表明,在相同壓力下,吸附劑在低溫時吸附能力大,在高溫時吸附能力小。用吸附劑的前一性質所吸附的分離物被稱為變壓吸附(PSA),而用吸附劑的后一性質所吸附的分離物被稱為變溫吸。
附(TSA)。
在實際工業應用中,一般依據氣源的組成、壓力及產品要求的不同來選擇TSA、PSA或TSA+ PSA工藝。
變溫吸附過程因需加熱,因此循環周期長,投資大,但再生徹底,通常用于微量雜質或難分離雜質的凈化;變壓吸附過程因循環周期短,吸附劑利用率高,吸附劑用量相對較少,無需外加傳熱設備,廣泛用于大氣量、多組份物質的分離純化。
在工業變壓吸附(PSA)過程中,吸附劑通常在常溫高壓下吸附混合氣體中易吸附的組分,吸附性差的組分從床的一端流出,然后將吸附床的壓力降至常壓,使吸附的組分從床的另一端解吸排出,從而實現氣體分離和凈化,同時再生吸附劑。
但一般的 PSAI工藝中,吸附床壓力即使降低到常壓,被吸附的雜質仍不能完全解吸,此時可采用兩種方法使吸附劑完全再生:-一種是用產品氣“沖洗”床層,將難以解吸的雜質沖刷下來,優點是常壓下即可完成,但缺點是會損失部分產品氣;另一種是采用抽真空的方法使難以解吸的雜質被迫解吸到負壓下,這就是通常所說的真空變壓吸附(VacuumPressure Swing Adsorption,簡稱 VPSA或 VSA)。該方法的優點是再生效果好,產品收率高,缺點是需要增加真空泵。生產實踐中,究竟采用上述哪種工藝,主要取決于原料氣的組成條件、生產流速、產品要求及廠址、資金等因素。