變壓吸附分離技術(shù)被發(fā)明以來,廣泛地應(yīng)用于氣體混合物的分離精制。 首先,1958 年,Skarstorm 申請(qǐng)專利并應(yīng)用此技術(shù)分離空氣。同時(shí),Gerin de Montgareuil 和Domine 也在法國申請(qǐng)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(chǎn)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(gòu)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(gòu)烷烴的工藝。 1966 年利用變壓吸附技術(shù)提氫的四塔流程裝置建成,20 世紀(jì)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(shí)被廣泛用于從石腦油中提取正構(gòu)烷烴,再經(jīng)異構(gòu)化,將異構(gòu)化產(chǎn)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(jì)90年代起,由于電能緊張,變壓吸附制氧又在煉鋼等領(lǐng)域占有了一席之地。 2-2-1 中國對(duì)變壓吸附制氧技術(shù)的研究 中國對(duì)變壓吸附制氧技術(shù)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(shù);20世紀(jì)70年代PSA分離空氣制氧在鋼鐵、冶煉和玻璃窯等工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。20多年來,由于技術(shù)力量分散,相互之間缺少聯(lián)絡(luò),中國的變壓吸附制氧技術(shù)發(fā)展緩慢,同國外的差距越來越大。20世紀(jì)70年代是中國PSA分離空氣制氧技術(shù)發(fā)展的鼎盛時(shí)期,全國有十幾個(gè)單位相繼開展了變壓吸附制氧技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究,建立了數(shù)套工業(yè)試驗(yàn)設(shè)備。這個(gè)時(shí)期開發(fā)的變壓吸附制氧設(shè)備的共同點(diǎn)有以下幾個(gè)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(gè)到四個(gè); ⑵空氣進(jìn)入吸附塔前,經(jīng)過脫水預(yù)處理; ⑶設(shè)備可靠性差,不能連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,導(dǎo)致大部分設(shè)備報(bào)廢; ⑷技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)落后。