Apa Perbedaan Antara Adsorpsi Ayunan Tekanan (PSA) dan Adsorpsi Ayunan Termal (TSA)?

Dalam aplikasi industri praktis, proses pemisahan adsorptif umumnya dapat dibagi menjadi adsorpsi ayun tekanan (PSA) dan thermal swing adsorption (TSA). Dapat dilihat dari isoterm sorpsi adsorben bahwa adsorben memiliki kapasitas adsorpsi yang lebih tinggi untuk pengotor pada tekanan tinggi atau sebaliknya lebih rendah. Pada saat yang sama, isobar adsorpsi menunjukkan fakta bahwa saringan molekuler menyerap jumlah pengotor yang lebih besar ketika suhu lebih rendah pada tekanan yang sama. Proses pemisahan adsorptif yang menggunakan sifat pertama adsorben disebut pressure swing adsorption (PSA), dan yang menggunakan yang terakhir disebut temperature swing adsorption (TSA).

Secara praktis, proses TSA, PSA atau TSA + PSA umumnya dipilih sesuai dengan komponen, tekanan sumber udara, dan persyaratan gas produk.

Dalam thermal swing adsorption, unggun saringan perlu dipanaskan, oleh karena itu, biasanya digunakan untuk pemurnian pengotor jejak atau elemen yang sulit didesorpsi karena fitur seperti periode siklus panjang, investasi tinggi, dan generasi saringan tinggi. Sebagai perbandingan, dengan waktu siklus pendek, tingkat pemanfaatan adsorben tinggi, jumlah adsorben kecil, dan tidak diperlukan peralatan pertukaran panas eksternal, proses pressure swing adsorption banyak diterapkan dalam pemisahan dan pemurnian gas umpan campuran volume besar.

Dalam pressure swing adsorption (PSA), saringan molekuler biasanya menyerap komponen yang mudah teradsorpsi dalam gas campuran pada suhu normal dan tekanan relatif lebih tinggi sehingga komponen yang tidak mudah teradsorpsi mengalir keluar dari salah satu ujung unggun. Kemudian tekanan unggun adsorpsi dikurangi ke tingkat normal, dan konstituen yang teradsorpsi didesorpsi dan dikeluarkan dari ujung lain unggun, sehingga mencapai pemisahan dan pemurnian gas, dan juga meregenerasi adsorben.

Tetapi umumnya, bahkan jika tekanan unggun saringan turun ke normal, pengotor yang teradsorpsi tidak dapat didesorpsi sepenuhnya. Pada saat ini, dua metode dapat digunakan untuk meregenerasi adsorben sepenuhnya: Pertama adalah menyiram unggun dengan gas produk untuk memecah pengotor yang lebih sulit didesorpsi, keuntungannya adalah dapat diselesaikan pada tekanan normal sementara sebagian gas produk akan hilang. Kedua adalah menambahkan vakum untuk proses regenerasi di mana pengotor dipaksa didesorpsi di bawah tekanan negatif, yang biasa dikenal sebagai Adsorpsi Ayunan Tekanan Vakum (VPSA). Proses VPSA memiliki efek regenerasi yang unggul dan hasil gas produk yang tinggi. Kerugiannya adalah pompa vakum perlu disertakan. Dalam aplikasi aktual, pemilihan proses di atas terutama tergantung pada komposisi, volume, persyaratan produk dari aliran umpan, dan juga pada modal yang ditetapkan dan lokasi pabrik.