Qual é a Diferença Entre Adsorção por Oscilação de Pressão (PSA) e Adsorção por Oscilação Térmica (TSA)?

Em aplicações industriais práticas, os processos de separação por adsorção podem ser geralmente divididos em separação de gases por adsorção por oscilação de pressão (PSA) e adsorção por oscilação térmica (TSA). Pode-se ver pela isoterma de sorção do adsorvente que o adsorvente tem uma capacidade de adsorção mais alta para impurezas em alta pressão ou vice-versa. Ao mesmo tempo, a isóbara de adsorção mostra o fato de que a peneira molecular adsorve uma quantidade maior de impurezas quando a temperatura é mais baixa na mesma pressão. O processo de separação por adsorção que usa a primeira propriedade do adsorvente é chamado de adsorção por oscilação de pressão (PSA), e aquele que usa a última é chamado de adsorção por oscilação térmica (TSA).

Na prática, os processos TSA, PSA ou TSA + PSA são geralmente selecionados de acordo com os componentes, pressão da fonte de ar e requisitos do gás produto.

Na adsorção por oscilação térmica, o leito de peneira precisa ser aquecido; portanto, é geralmente usado para a purificação de impurezas traço ou elementos difíceis de dessorver devido às características como período de ciclo longo, alto investimento e alta geração de peneira. Em comparação, com tempo de ciclo curto, alta taxa de utilização do adsorvente, pequena quantidade de adsorvente e sem necessidade de equipamento externo de troca de calor, o processo de adsorção por oscilação de pressão é amplamente aplicado na separação e purificação de gases de alimentação mistos de grande volume.

Na adsorção por oscilação de pressão (PSA), a peneira molecular geralmente adsorve os componentes facilmente adsorvíveis no gás misto à temperatura normal e pressão relativamente mais alta, de modo que os componentes que não são facilmente adsorvidos fluam para fora de uma extremidade do leito. Em seguida, a pressão do leito de adsorção é reduzida ao nível normal, e os constituintes adsorvidos são dessorvidos e descarregados da outra extremidade do leito, alcançando assim a separação e purificação do gás, e também regenerando o adsorvente.

Mas geralmente, mesmo que a pressão do leito de peneira caia ao normal, as impurezas adsorvidas não podem ser completamente dessorvidas. Neste momento, dois métodos podem ser usados para regenerar completamente o adsorvente: Primeiro, lavar o leito com gás produto para quebrar as impurezas que são mais difíceis de dessorver, cuja vantagem é que pode ser concluído sob pressão normal, enquanto parte do gás produto será perdida. O segundo é adicionar um vácuo para o processo de regeneração, onde as impurezas são forçadamente dessorvidas sob pressão negativa, o que é comumente conhecido como Adsorção por Oscilação de Pressão a Vácuo (VPSA). O processo VPSA tem efeito de regeneração superior e alto rendimento de gás produto. A desvantagem é que uma bomba de vácuo precisa ser incluída. Na aplicação real, a seleção do processo acima depende principalmente da composição, volume, requisitos do produto da corrente de alimentação, e também do capital de instalação e do local da fábrica.