การพัฒนาเทคโนโลยีการดูดซับแรงดันสวิง

ภาพรวมการพัฒนา
แนวคิดของการดูดซับแบบแกว่งด้วยแรงดันถูกเสนอโดย H. Kahle ในสิทธิบัตรที่ยื่นขอในเยอรมนีเมื่อปี 1942 ในขณะนั้น ตัวดูดซับที่เขาใช้มีเพียงซิลิกาเจล แอคทิเวตอะลูมินา และถ่านกัมมันต์เท่านั้น ตัวดูดซับเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการดูดซับต่ำและมีค่าสัมประสิทธิ์การแยกออกซิเจนและไนโตรเจนต่ำโดยมีจุดเดือดต่ำและมีเส้นผ่านศูนย์กลางโมเลกุลใกล้เคียงกัน และเป็นการยากที่จะแยกออกจากกัน ดังนั้นวิธีนี้จึงพัฒนาอย่างช้าๆ ก่อนทศวรรษ 1950 ต่อมา เนื่องจากการกำเนิดของตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ มันเริ่มถูกนำมาใช้ในการทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจนในปี 1958 และประสบความสำเร็จในการผลิตไฮโดรเจนในระดับอุตสาหกรรมในปี 1962 หลังจากเข้าสู่ทศวรรษ 1970 การดูดซับด้วยแรงดันสวิง (PSA) ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการสกัดไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติและก๊าซหางอุตสาหกรรม และการฟอกอากาศและทำให้แห้ง นอกจากนี้ยังใช้เพื่อแยกก๊าซออกซิเจนและไนโตรเจนออกจากอากาศ ในปี 1977 บริษัท Essen Mining Co., Ltd. (BF) ของเยอรมนี ประสบความสำเร็จในการพัฒนาตะแกรงโมเลกุลคาร์บอนโดยใช้ถ่านหิน สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และประเทศอื่นๆ ได้ซื้อการผลิตทดลองสิทธิบัตรของบริษัท B.F โดยใช้การดูดซับแรงดันสวิงของตะแกรงโมเลกุลคาร์บอน (CMS-PSA) เพื่อแยกอากาศและผลิตออกซิเจนและไนโตรเจน บริษัทต่างประเทศหลักที่ใช้การดูดซับแรงดันสวิงเพื่อผลิตออกซิเจนและไนโตรเจนจากอากาศ ได้แก่ Linde ในมิวนิก ประเทศเยอรมนี Airco ในนิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา บริษัท Oxygen Technology Co., Ltd. ในลอนดอน สหราชอาณาจักร Mangels ในเซาเปาโล บราซิล เป็นต้น อุปกรณ์ดูดซับแรงดันสวิงได้รับการจำหน่ายในเชิงพาณิชย์และอุปกรณ์การผลิตออกซิเจนและไนโตรเจนแบบแยกอากาศแบบดูดซับแรงดันขนาดเล็กและขนาดกลางสามารถแข่งขันกับการกลั่นด้วยความเย็นจัด Union Carbide Corporation (UCC) ของสหรัฐอเมริกาอยู่ในตำแหน่งผู้นำของโลกในด้านการใช้การดูดซับแรงดันสวิงเพื่อผลิตก๊าซ ได้ผลิตอุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจน ออกซิเจน และไนโตรเจนหลายร้อยชุด UCC ได้พัฒนากระบวนการแบบหลายเตียง (10 ถึง 12 เตียง) เพื่อผลิตไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์ 99.999% และอัตราการฟื้นตัวมากกว่า 85% บริษัทใช้ตัวดูดซับซีโอไลท์ที่ได้รับสิทธิบัตรของตนเองเพื่อผลิตไนโตรเจน 99.95% และออกซิเจน 99.5% เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ดูดซับแรงดันสวิงทั่วไป อุปกรณ์นี้ช่วยประหยัดการลงทุน 50% และลดการใช้พลังงานลง 25% ถึง 30% สถาบันอุตสาหกรรมเคมีตะวันตกเฉียงใต้ กระทรวงอุตสาหกรรม. ในปี พ.ศ. 2538 คณะกรรมการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งรัฐได้อนุมัติการจัดตั้ง "ศูนย์ส่งเสริมและประยุกต์เทคโนโลยี PSA แห่งชาติ" ในสถาบัน