Pressure Swing Adsorption Technologyn kehittäminen

Kehityksen yleiskatsaus
Painevaihteluadsorption käsitteen ehdotti H. Kahle Saksassa vuonna 1942 haetussa patentissa. Tuolloin hänen käyttämät adsorbentit olivat vain silikageeliä, aktiivialumiinia ja aktiivihiiltä. Näillä adsorbenteilla on alhainen adsorptiotehokkuus ja pieni erotuskerroin hapelle ja typelle, joilla on alhainen kiehumispiste ja samanlaiset molekyylihalkaisijat, ja niitä on vaikea erottaa toisistaan. Siksi tämä menetelmä kehittyi hitaasti ennen 1950-lukua. Myöhemmin, zeoliittimolekyyliseulojen syntymisen myötä, sitä alettiin käyttää vedyn puhdistukseen vuonna 1958, ja teollisen mittakaavan vetytuotanto saavutettiin vuonna 1962. 1970-luvun jälkeen painevaihteluadsorptio (PSA) on kehittynyt nopeasti. Sitä käytetään pääasiassa vedyn erottamiseen maakaasusta ja teollisuuden jäännöskaasusta sekä ilman puhdistamiseen ja kuivaamiseen. Sitä käytetään lisäksi happi- ja typpikaasujen erottamiseen ilmasta. Vuonna 1977 saksalainen Essen Mining Co., Ltd. (BF) kehitti menestyksekkäästi hiilimolekyyliseuloja käyttämällä hiiltä. Yhdysvallat, Japani ja muut maat ovat ostaneet B. F Companyn patenttikokeilutuotannossa hiilimolekyyliseulan painevaihteluadsorptiota (CMS-PSA) ilman erottamiseen ja hapen ja typen tuottamiseen. Tärkeimpiä kansainvälisiä yrityksiä, jotka käyttävät paineenvaihteluadsorptiota hapen ja typen tuottamiseen ilmasta, ovat Linde Münchenissä Saksassa, Airco New Yorkissa Yhdysvalloissa, Oxygen Technology Co., Ltd. Lontoossa, Iso-Britannia, Mangels Sao Paulossa Brasiliassa jne. Painevaihteistoadsorptiolaitteet on kaupallistettu, ja pienet ja keskikokoiset painevaihteluadsorptioilman erotuslaitteet voivat kilpailla kryogeenisen tislauksen kanssa. Yhdysvaltalainen Union Carbide Corporation (UCC) on johtavassa asemassa maailmassa painevaihteluadsorption käytössä kaasujen tuotannossa. Se on valmistanut satoja vedyn, hapen ja typen tuotantolaitteita. UCC on kehittänyt monikerroksisen prosessin (10-12 kerrosta) tuottamaan vetyä, jonka puhtaus on 99,999 % ja talteenottoaste yli 85 %. Yritys käyttää omaa patentoitua zeoliittiadsorbenttiaan tuottaakseen 99,95 % typpeä ja 99,5 % happea. Verrattuna tavallisiin painevaihteluadsorptiolaitteisiin tämä laite säästää 50 % investoinneista ja vähentää energiankulutusta 25-30 %. Southwest Institute of Chemical Industry, teollisuusministeriö. Vuonna 1995 valtion tiede- ja teknologiakomissio hyväksyi "kansallisen PSA-teknologian edistämis- ja soveltamiskeskuksen" perustamisen instituuttiin.