Quelle est la différence entre l'adsorption par variation de pression (PSA) et l'adsorption par variation de température (TSA) ?

Dans les applications industrielles pratiques, les processus de séparation par adsorption peuvent généralement être divisés en adsorption par variation de pression (PSA) et adsorption par variation de température (TSA). On voit à partir de l'isotherme de sorption de l'adsorbant que l'adsorbant a une capacité d'adsorption plus élevée pour les impuretés à haute pression ou, autrement, plus faible. En même temps, l'isobare d'adsorption montre le fait que le tamis moléculaire adsorbe une plus grande quantité d'impuretés lorsque la température est plus basse à la même pression. Le processus de séparation par adsorption utilisant la première propriété de l'adsorbant est appelé adsorption par variation de pression (PSA), et celui utilisant la seconde est appelé adsorption par variation de température (TSA).

En pratique, les processus TSA, PSA ou TSA + PSA sont généralement choisis en fonction des composants, de la pression de la source d'air et des exigences du gaz produit.

Dans l'adsorption par variation de température, le lit de tamis doit être chauffé, donc il est généralement utilisé pour la purification d'impuretés traces ou d'éléments difficiles à désorber en raison de caractéristiques comme une longue période de cycle, un investissement élevé et une génération de tamis élevée. En comparaison, avec un temps de cycle court, un taux d'utilisation élevé de l'adsorbant, une petite quantité d'adsorbant et sans nécessité d'équipement d'échange de chaleur externe, le processus d'adsorption par variation de pression est largement appliqué dans la séparation et la purification de grands volumes de gaz d'alimentation mélangés.

Dans l'adsorption par variation de pression (PSA), le tamis moléculaire adsorbe généralement les composants facilement adsorbables dans le gaz mélangé à température normale et à pression relativement plus élevée, de sorte que les composants qui ne sont pas facilement adsorbés s'écoulent d'une extrémité du lit. Ensuite, la pression du lit d'adsorption est réduite à un niveau normal, et les constituants adsorbés sont désorbés et évacués de l'autre extrémité du lit, réalisant ainsi la séparation et la purification du gaz, et régénérant également l'adsorbant.

Mais généralement, même si la pression du lit de tamis descend à la normale, les impuretés adsorbées ne peuvent pas être complètement désorbées. À ce stade, deux méthodes peuvent être utilisées pour régénérer complètement l'adsorbant : La première consiste à rincer le lit avec du gaz produit pour décomposer les impuretés plus difficiles à désorber, dont l'avantage est qu'elle peut être réalisée sous pression normale tandis qu'une partie du gaz produit sera perdue. La seconde consiste à ajouter un vide pour le processus de régénération où les impuretés sont forcées de se désorber sous pression négative, ce qui est communément appelé Adsorption par variation de pression sous vide (VPSA). Le processus VPSA a un effet de régénération supérieur et un rendement élevé en gaz produit. L'inconvénient est qu'une pompe à vide doit être incluse. Dans l'application réelle, la sélection du processus ci-dessus dépend principalement de la composition, du volume, des exigences du produit du flux d'alimentation, et aussi du capital d'installation et du site de l'usine.