變壓吸附分離技術被發(fā)明以來,,廣泛地應用于氣體混合物的分離精制,。
首先,1958 年,,Skarstorm 申請專利并應用此技術分離空氣,。同時,Gerin de Montgareuil 和Domine 也在法國申請專利,。兩者的差別是,,Skarstorm 循環(huán)在床層吸附飽和后,用部分低壓的輕產品組分沖洗解吸,,而Gerin-Domine 循環(huán)采用抽真空的辦法解吸,。
1960 年大型變壓吸附法空氣分離的工業(yè)化裝置建成。
1961 年用變壓吸附分離工藝從石腦油中回收高純度的正構烷溶劑,,并命名為Isosiv 過程,,1964年完善了從煤油餾分中回收正構烷烴的工藝。
1966 年利用變壓吸附技術提氫的四塔流程裝置建成,,20 世紀70 年代后采用四塔以上的多塔操作,,并向大規(guī)模、大型化發(fā)展,。
1970 年又建成分離和回收氧的工業(yè)化裝置,,用于環(huán)保工業(yè)污水處理生化的需要。同時被廣泛用于從石腦油中提取正構烷烴,,再經(jīng)異構化,,將異構化產物加入汽油餾分中,以提高其辛烷的Hysomer過程,。
1975 年試制成醫(yī)用富氧濃縮器,,1976 年開發(fā)了用碳分子篩變壓吸附制氮的工藝并工業(yè)化,隨后采用5A沸石分子篩抽真空制氮工藝,。到1983年德國推出性能優(yōu)良的制氮用碳分子篩,。到1979年為止,約有一半的空氣干燥器采用Skarstrom 的變壓吸附工藝,。變壓吸附用于空氣或工業(yè)氣體的干燥比變溫吸附更為有效,。1980年開發(fā)了快速變壓吸附工藝(又稱為參數(shù)泵變壓吸附)。
從20 世紀90年代起,,由于電能緊張,,變壓吸附制氧又在煉鋼等領域占有了一席之地。
2-2-1 中國對變壓吸附制氧技術的研究
中國對變壓吸附制氧技術的開發(fā)起步較早,,從1966年開始研究沸石分子篩分離空氣制氧技術,;20世紀70年代PSA分離空氣制氧在鋼鐵,、冶煉和玻璃窯等工業(yè)領域已經(jīng)得到了廣泛的應用。20多年來,,由于技術力量分散,,相互之間缺少聯(lián)絡,中國的變壓吸附制氧技術發(fā)展緩慢,,同國外的差距越來越大,。20世紀70年代是中國PSA分離空氣制氧技術發(fā)展的鼎盛時期,全國有十幾個單位相繼開展了變壓吸附制氧技術的實驗研究,,建立了數(shù)套工業(yè)試驗設備,。這個時期開發(fā)的變壓吸附制氧設備的共同點有以下幾個方面:
⑴大多采用高于大氣壓吸附、常壓解吸流程,,吸附塔有兩個到四個,;
⑵空氣進入吸附塔前,經(jīng)過脫水預處理,;
⑶設備可靠性差,,不能連續(xù)穩(wěn)定運行,,導致大部分設備報廢,;
⑷技術、經(jīng)濟指標落后,。
20世紀80年代,,原來從事變壓吸附制氧裝備研制單位的開發(fā)項目相繼中止,中國變壓吸附制氧技術的開發(fā)再次進入低谷,。
1995年,,昆山錦滬機械有限公司在河南洛陽鋼鐵廠建成VPSAO 1000Nm3/h制氧機,標志著變壓吸附在中國正式進入工業(yè)領域,,也標志著變壓吸附在中國進入高速發(fā)展時期,。
20世紀90年代是中國變壓吸附制氧技術突飛猛進向前發(fā)展的時期,變壓吸附制氧技術逐漸成熟,,有些產品的綜合技術經(jīng)濟指標已經(jīng)接近國外先進水平,。多年的實踐表明,中國變壓吸附制氧技術已經(jīng)走出實驗室步入實用化階段,。在近十年內,,通過不斷地技術更新和研究開發(fā),中國變壓吸附制氧技術日新月異,,發(fā)展迅速,,與世界先進水平之間的差距正在不斷縮小。但從整體水平上看,,中國在很多方面與國際先進水平仍有一定的差距,。如在新型高性能的吸附劑的研究,,吸附流程的改進,理論分析研究和數(shù)學模型的建立,,質量監(jiān)控與自動化控制等許多方面,。