Адсорбционные свойства цеолитов

Адсорбционный (PSA) принцип разделения газов

Принцип адсорбционного (Pressure Swing Adsorption) PSA получения азота основан на физических явлениях адсорбции и диффузии.

Каждый газ, содержащийся в воздухе, имеет свою адсорбционную величину, которая зависит от его физических свойств. По этому, для каждого из них применяется свой адсорбент. Для получения кислорода – синтетические цеолиты. Для получения азота – синтетические углеродные молекулярные сита (CMS).

Величины адсорбции азота и кислорода на углеродных ситах приблизительно одинаковы. Но скорость поглощения азота в десятки раз ниже скорости поглощения кислорода. Это связано с тем, что диаметр молекулы азота немного превосходит диаметр молекулы кислорода. При синтезе молекулярных сит подбирают такой диаметр входа в адсорбирующие поры, чтобы молекулы кислорода проникали в них легко, а молекулы азота – с затруднением. Разница в скоростях поглощения молекул кислорода и азота является основой для построения процесса очистки воздуха от кислорода.

PSA процесс генерации азота можно представить так:

– цикл процесса состоит не менее чем из двух стадий:

Ø на первой из стадий («адсорбция») происходит поглощение адсорбентом кислорода с получением первого продукционного потока азота;

Ø на второй стадии («регенерация») кислород выделяется из адсорбента и отводится в качестве второго продукционного потока;

– процесс протекает при температуре окружающей среды;

– в течение цикла происходят колебания давления с амплитудой от 3 до 10 атм.

Для PSA получения кислорода из воздуха используется синтетический цеолит – (Zeolite molecular sieve) ZMS.

Величина адсорбции азота на цеолитах приблизительно в 2 раза выше, чем кислорода за счет отличий физических свойств молекул этих газов. Это дает возможность построить процесс очистки воздуха от азота и получение непрерывного потока кислорода

Дата добавления: 2014-01-04