압력 변동 흡착은 산업 투자와 에너지 소비를 줄이는 데 매우 중요합니다. 현재 주로 다음과 같은 측면에서 사용됩니다.
(1) 공기 정화를 위한 압력 변동 흡착
기존의 공기 정화 방식은 액체 알칼리 세척을 통해 CO2를 제거하고 실리카겔을 통해 H2O를 제거한 후 흡착제 온도 변동 흡착을 통해 CO2, H2O 및 탄화수소 불순물을 동시에 제거했습니다. 이러한 방법은 가열이 필요하고 외부 작업을 소비합니다. 현재 CO2, H2O 및 탄화수소 불순물을 동시에 제거하기 위해 압력 변동 흡착이 사용됩니다. 난방 장비가 필요하지 않아 에너지가 절약됩니다. 장비는 작고 작동하기 쉽습니다. 정화된 가스의 순도는 수ppm 수준의 불순물 함량에 도달할 수 있습니다. BX 분자체와 활성알루미나 혼합흡착제를 사용합니다. BX 분자체는 질소에 대한 강력한 흡착 능력을 가지고 있으며 활성 알루미나는 CO2 및 H2O에 대한 제거 능력이 좋습니다. BX 분자체는 흡착성 불순물이 고농도인 영역에 배치되고, 활성 알루미나는 저농도 영역에 배치됩니다. 이렇게 하면 더 나은 정화 효과를 얻을 수 있습니다.
(2) 압력 변동 흡착 공기 분리 산소 생성
사람들은 19세기에 극저온 방식으로 공기에서 산소를 생산하는 기술을 터득했고, 그 이후로 나날이 발전해 왔습니다. 그러나 위에서 언급한 압력 변동 흡착 기술의 장점으로 인해 중소 규모의 압력 변동 흡착 공기 산소 생산은 극저온 방식보다 경쟁력이 있습니다. 압력 변동 흡착 산소 생산은 먼저 활성 슬러지 산소화 하수 처리에 사용되었으며 나중에 산소 부화 보일러 연소, 제강 등에 적용되었습니다. 압력 변동 흡착 산소 생산 장비의 규모는 지속적으로 확장되었습니다. 1991년 일본의 압력스윙흡착산소 생산설비 보급률은 대형 산업용 보일러 20.5%, 중형 산업용 보일러 31%, 산업용 난방 보일러 15%, 선박용 31%였다.
국내 수성 가스는 전통적인 간헐적 공기 가스화에서 지속적인 압력 스윙 흡착 공기 산소 생산으로 변경되었습니다. 단일 용광로의 가스화 용량은 62.9% 증가했고 효율은 70%에서 85%로 증가하여 기존 방법에 비해 5.96×106kJ/ton NH3를 절약했습니다. 산소부화도는 극저온법에 비해 훨씬 낮습니다.
(3) 압력 변동 흡착 공기 분리 질소 생산 질소는 불활성 보호 가스이며 곡물 저장, 과일 보존, 전자, 반도체 야금 및 화학 산업에 널리 사용됩니다. 특히, 반도체 및 진공재료 생산에서는 제품 품질 향상을 위해 고순도 질소 보호가 필요합니다. 과거에는 극저온 공기 분리 질소 생산을 위해서는 대규모 투자와 복잡한 운영, 빈번한 유지 관리가 필요했습니다. 그러나 압력 변동 흡착은 더 적은 투자, 낮은 운영 비용, 높은 가동률 및 낮은 비에너지 소비(0.27~0.3kWh/m3)를 필요로 합니다. 우리나라는 다양한 압력 변동 흡착 공기 분리 질소 생산 장비를 생산했습니다.
(4) 압력 변동 흡착 수소 생산 3대 합성을 중심으로 한 석유정제 산업과 석유화학 산업의 급속한 발전으로 인해 항공우주 연료 및 수소 에너지로서의 수소의 활용이 급증하고 있다. 유기산업, 금속산업, 전자산업 등은 모두 다량의 순수 수소를 필요로 하기 때문에 수소 생산 자원을 발굴하고 새로운 수소 생산 공정을 개발하는 것이 필요하다. 많은 산업용 테일 가스로부터 99.99% 이상의 수소를 생산하기 위해 압력 변동 흡착을 사용하는 것은 중요한 방법입니다.
지금까지 전 세계에는 수천 개의 수소 생산 시설이 있으며 생산량은 200% ~ 4000m3/h이고 최대 수소 처리 용량은 115,000m3/h입니다. 화학공업부 산하 화학산업 남서연구소는 매년 4억m3의 순수 수소를 수소 함유 원료 가스로부터 생산할 수 있는 약 200개의 압력 변동 흡착 수소 생산 장치를 가동했습니다. 산업용 수소 함유 테일 가스에는 수소 외에도 Ar, CO2, H2O, N2, CO, H2S, CH4 및 소량의 탄화수소가 포함되어 있습니다. 이러한 불순물 가스를 압력 변동 흡착으로 한번에 제거할 수 있어 수소 정화 및 회수 목적을 달성할 수 있습니다. 압력 변동 흡착 수소 생산의 작동 압력은 일반적으로 0.8 ~ 2.5MPa 범위입니다. 더블 타워 공정 흐름 장비는 단순하지만 데드 스페이스에서 제품 구성 요소가 손실됩니다. 가스의 이 부분은 감압 과정 중에 배출되어야 합니다. 압력이 높을수록 손실도 커집니다. 다중층 압력 스윙 흡착을 사용하면 탈착 효과가 더욱 분명해질 수 있습니다.
