Razvoj adsorpcijske tehnologije nihanja tlaka

Pregled razvoja
Koncept adsorpcije s nihanjem tlaka je predlagal H. Kahle v patentu, vloženem v Nemčiji leta 1942. Takrat so bili adsorbenti, ki jih je uporabljal, samo silikagel, aktivni aluminijev oksid in aktivno oglje. Ti adsorbenti imajo nizko adsorpcijsko učinkovitost in majhen ločevalni koeficient za kisik in dušik z nizkimi vreliščemi in podobnimi molekulskimi premeri, zato jih je težko ločiti drug od drugega. Zato se je ta metoda pred petdesetimi leti razvijala počasi. Kasneje, zaradi rojstva zeolitnih molekularnih sit, so ga leta 1958 začeli uporabljati za čiščenje vodika, leta 1962 pa je bila proizvodnja vodika v industrijskem obsegu. Po vstopu v sedemdeseta leta 20. stoletja se je adsorpcija s nihanjem tlaka (PSA) hitro razvila. Uporablja se predvsem za pridobivanje vodika iz zemeljskega plina in industrijskega plina ter čiščenje in sušenje zraka. Nadalje se uporablja za ločevanje plinov kisika in dušika iz zraka. Leta 1977 je nemško podjetje Essen Mining Co., Ltd. (BF) uspešno razvilo ogljikova molekularna sita z uporabo premoga. Združene države, Japonska in druge države so kupile patentno poskusno proizvodnjo podjetja B. F, ki uporablja adsorpcijo z nihanjem tlaka na ogljikovem molekularnem situ (CMS-PSA) za ločevanje zraka ter proizvodnjo kisika in dušika. Glavna mednarodna podjetja, ki uporabljajo adsorpcijo s nihanjem tlaka za proizvodnjo kisika in dušika iz zraka, so Linde v Münchnu v Nemčiji, Airco v New Yorku v ZDA, Oxygen Technology Co., Ltd. v Londonu v Veliki Britaniji, Mangels v Sao Paulu v Braziliji itd. Naprave za nihanje tlaka so bile komercializirane, oprema za proizvodnjo kisika in dušika z nihanjem tlaka pa lahko konkurira kriogeni destilaciji. Union Carbide Corporation (UCC) iz Združenih držav ima vodilno mesto na svetu pri uporabi adsorpcije s nihanjem tlaka za proizvodnjo plinov. Izdelal je na stotine kompletov opreme za proizvodnjo vodika, kisika in dušika. UCC je razvil večplastni postopek (10 do 12 slojev) za proizvodnjo vodika s čistostjo 99,999 % in stopnjo predelave več kot 85 %. Podjetje uporablja lasten patentiran adsorbent zeolita za proizvodnjo 99,95 % dušika in 99,5 % kisika. V primerjavi z navadno tlačno nihajno adsorpcijsko opremo ta oprema prihrani 50 % naložbe in zmanjša porabo energije za 25 % do 30 %. Jugozahodni inštitut za kemijsko industrijo, Ministrstvo za industrijo. Leta 1995 je Državna komisija za znanost in tehnologijo odobrila ustanovitev "Nacionalnega centra za promocijo in uporabo tehnologije PSA" v inštitutu.