Surve kõikumise adsorptsioonitehnoloogia arendamine

Arengu ülevaade
Survekõikumisega adsorptsiooni kontseptsiooni pakkus välja H. Kahle 1942. aastal Saksamaal taotletud patendis. Toona olid tema kasutatud adsorbentideks vaid silikageel, aktiivalumiiniumoksiid ja aktiivsüsi. Nendel adsorbentidel on madal adsorptsiooniefektiivsus ning madal keemispunktide ja sarnaste molekulide diameetriga hapniku ja lämmastiku eraldustegur ning neid on raske üksteisest eraldada. Seetõttu arenes see meetod enne 1950. aastaid aeglaselt. Hiljem, seoses tseoliitmolekulaarsõelte sünniga, hakati seda kasutama vesiniku puhastamiseks 1958. aastal ning tööstuslikus mastaabis vesiniku tootmine saavutati aastal 1962. Pärast 1970. aastatesse sisenemist on kiiresti arenenud rõhumuutuse adsorptsioon (PSA). Seda kasutatakse peamiselt maagaasist ja tööstuslikust jääkgaasist vesiniku eraldamiseks ning õhu puhastamiseks ja kuivatamiseks. Lisaks kasutatakse seda hapniku ja lämmastiku gaaside eraldamiseks õhust. 1977. aastal töötas Saksamaa Essen Mining Co., Ltd. (BF) edukalt välja süsiniku molekulaarsõelad, kasutades kivisütt. Ameerika Ühendriigid, Jaapan ja teised riigid on ostnud B. F Company patendikatsetuste tootmises kasutatakse süsiniku molekulaarsõela rõhumuutuse adsorptsiooni (CMS-PSA) õhu eraldamiseks ning hapniku ja lämmastiku tootmiseks. Peamised rahvusvahelised ettevõtted, mis kasutavad õhust hapniku ja lämmastiku tootmiseks rõhu kõikumise adsorptsiooni, on Linde Saksamaal Münchenis, Airco New Yorgis USA-s, Oxygen Technology Co., Ltd. Londonis Ühendkuningriigis, Mangels Sao Paulos Brasiilias jne. Surve kõikumisega adsorptsiooniseadmed on turule viidud ning väikese ja keskmise suurusega rõhuga adsorptsiooniga õhueraldusseadmed võivad konkureerida krüogeense destilleerimisega. Ameerika Ühendriikide Union Carbide Corporation (UCC) on maailmas juhtival positsioonil rõhumuutuse adsorptsiooni kasutamisel gaaside tootmiseks. See on tootnud sadu komplekte vesiniku, hapniku ja lämmastiku tootmise seadmeid. UCC on välja töötanud mitmekihilise protsessi (10 kuni 12 kihti), et toota vesinikku, mille puhtus on 99,999% ja taastumismäär üle 85%. Ettevõte kasutab 99,95% lämmastiku ja 99,5% hapniku tootmiseks oma patenteeritud tseoliidi adsorbenti. Võrreldes tavaliste rõhumuutuse adsorptsiooniseadmetega säästab see seade 50% investeeringutest ja vähendab energiatarbimist 25% kuni 30%. Edela Keemiatööstuse Instituut, Tööstusministeerium. 1995. aastal kiitis riiklik teadus- ja tehnoloogiakomisjon heaks "Riikliku PSA tehnoloogia edendamise ja rakenduskeskuse" loomise instituudis.