變壓吸附(Pressure Swing Adsorption.簡(jiǎn)稱PSA),是一種新型氣體吸附分離技術(shù),它有如下優(yōu)點(diǎn):產(chǎn)品純度高;一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時(shí)不用加熱,產(chǎn)品純度高;設(shè)備簡(jiǎn)單,操作、維護(hù)簡(jiǎn)便;連續(xù)循環(huán)操作,可完全達(dá)到自動(dòng)化。因此,當(dāng)這種新技術(shù)問(wèn)世后,就受到各國(guó)工業(yè)界的關(guān)注,競(jìng)相開發(fā)和研究,發(fā)展迅速,并日益成熟
在大自然中,有純凈的碳。比如說(shuō),金剛石便是非常純凈的碳——在純凈的氧氣中,金剛石居然會(huì)燃燒,變成二氧化碳!金剛石是堅(jiān)硬的東西,人們用它來(lái)裁玻璃,或者裝在鉆探機(jī)的鉆頭上,成為向地層深處進(jìn)軍的開路。不過(guò),天然的金剛石終究不多,不能滿足工業(yè)上的需要。我國(guó)已試制成功人造金剛石——在高溫高壓下,用石墨制造金剛石。
自然界中存在一種天然硅鋁酸鹽,它們具有篩分分子、吸附、離子交換和催化作用。這種天然物質(zhì)稱為沸石,人工合成的沸石也稱為分子篩。分子篩的化學(xué)組成通式為:(M)2/nO· Al2O3·xSiO2·pH2O,M代表金屬離子(人工合成時(shí)通常為Na),n代表金屬離子價(jià)數(shù), x代表SiO2的摩爾數(shù),也稱為硅鋁比,p代表水的摩爾數(shù)。分子篩骨架的基本結(jié)構(gòu)是 SiO4和AlO4四面體,通過(guò)共有的氧原子結(jié)合而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)晶。這種結(jié)合形式,構(gòu)成了具有分子級(jí)、孔徑均勻的空洞及孔道。由于結(jié)構(gòu)不同,形式不同,“籠”形的空間孔洞分為α、β、γ、六方柱、八面沸石等 “籠”的結(jié)構(gòu)。A型、X型和Y型分子篩的晶體結(jié)構(gòu)見圖1,圖2。