变温吸附与变压吸附法的优缺点

在实际应用按吸附剂的再生方法不同来选择PSA、TSA或PSA+TSA工艺。
变温吸附（TSA）法再生彻底、回收率高、产品损失小，通常用于微量杂质或难解吸杂质的脱除的循环，但存在周期长、投资较大能耗高，吸附剂使用寿命不长等缺点；
变压吸附（PSA）的循环周期短、吸附剂利用率高、产品纯度高、吸附剂用量相对较少，不需要外加换热设备，主要用于气量大原料气体组分复杂的气体的分离与提纯。缺点是回收率较深冷法低些。

回复 1# 宽带户
    请问你了解多晶硅中应用的变温变压吸附器原理吗，谢谢

多晶硅生产工艺主要有：流化床法、无氯法、冶金法、改良的西门子法。目前国际、国内比较常用的是改良西门子法。
基本流程：从三氯氢硅氢合成工序来的合成气在此工序被分离成氯硅烷液体、氢气和氯化氢气体，分别循环回装置使用。
三氯氢硅合成气流经混合气缓冲罐，然后进入喷淋洗涤塔，被塔顶流下的低温氯硅烷液体洗涤。气体中的大部份氯硅烷被冷凝并混入洗涤液中。出塔底的氯硅烷用泵增压，大部分经冷冻降温后循环回塔顶用于气体的洗涤，多余部份的氯硅烷送入氯化氢解析塔。
出喷淋洗涤塔塔顶除去了大部分氯硅烷的气体，用混合气压缩机压缩并经冷冻降温后，送入氯化氢吸收塔，被从氯化氢解析塔底部送来的经冷冻降温的氯硅烷液体洗涤，气体中绝大部分的氯化氢被氯硅烷吸收，气体中残留的大部分氯硅烷也被洗涤冷凝下来。出塔顶的气体为含有微量氯化氢和氯硅烷的氢气，经一组变温变压吸附器进一步除去氯化氢和氯硅烷后，得到高纯度的氢气。氢气流经氢气缓冲罐，然后返回氯化氢合成工序参与合成氯化氢的反应。吸附器再生废气含有氢气、氯化氢和氯硅烷，送往废气处理工序进行处理。
      吸附器原理：根据尾气的特性、成分、压力等，选择适当的工艺流程和技术条件。利用其中各组份的沸点差异、溶解度差异和在吸附剂上附着能力的差异，将其中的组份完全分开。由吸附塔、换热器和缓冲罐组成。通过氢气、氯化氢、氯硅烷在吸附剂表面上吸附能力的差异，将氢气、三氯氢硅、氯化氢分离开。吸附剂通过升温和降压的方式得到再生。再生结束，吸附塔又重新具备处理尾气并生产氢气的能力。
      经过这一系列过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，经升压后又为下一次吸附做好了准备。各吸附塔交替进行吸附、再生，已实现气体的连续分离与提纯。
仅供参考

回复 3# 宽带户
    谢谢你的介绍。另外，吸附器中的吸附剂是什么？

由于处理气里含有副反应物硅粉，普通的吸附剂利用率不高，你可以用一下北大先锋的负载铜系列吸附剂，如PU-11、PU-12等，据反映效果还可以。仅供参考

路过，学习学习。有变压吸附、变温吸附、深冷吸附、钯膜吸附等原理和比较吗？

变压吸附法
     德国林德公司于上世纪八十年代开发出利用5A分子筛吸附剂为基础的两段法变压吸附分离CO工艺，一段预处理工序脱除在5A分子筛上解吸困难的二氧化碳，二段工序提纯产品CO。国内也建立了以5A分子筛为主要吸附剂的两段法分离提纯CO 的工业装置，但由于所用5A 分子筛吸附剂对CO 和N2 及甲烷的选择性差，CO产品纯度和收率很低，为此国内外对CO 吸附剂进行了大量的研究，日本NKK公司、北京大学和美国空气产品公司相继开发出负载一价铜的新型CO 吸附剂，它可使CO 与N2、CH4 得到有效分离。变压吸附法与上两种方法相比，对原料气适应性广，不需要复杂的预处理系统，装置可在环境温度下运行，自动化程度高，操作方便，无设备腐蚀和环境污染问题，不但比COSORB 法先进，而且在规模不特别大或原料气含有大量N2时比深冷法优越。特别大或原料气含有大量N2时比深冷法优越。
变温吸附法
在较低温度（常温或更低）下进行吸附，而升高温度将吸附的组分解吸出来。变温吸附是在两条不同温度的等温吸附线之间上下移动进行着吸附和解吸。由于常用吸附剂的热传导率比较低，加温和冷却的时间就比较长，所以吸附床比较大，而且还要配备相应的加热和冷却设施，能耗、投资都很高，另外温度大幅度周期性变化会影响到吸附剂的寿命。优点是它可适用于许多场合，产品损失少，回收率高，因此目前仍为一种应用较广的方法。
深冷分离法
    深冷分离法是一种物理分离方法，应用较早，1925 年由德国林德公司开发成功，它是利用各种气体组份的沸点差异，通过低温精馏来实现气体混合物的分离。该工艺成熟、处理量大、回收率高，但存在的缺点也较多。由于混合气中的水、CO2 等组份在低温下凝结为固态，易堵塞管道，因此深冷法分离CO 需要十分复杂的预处理系统；同时由于氮气和一氧化碳的相对分子质量几乎相同，沸点很接近，低温蒸馏分离氮气和一氧化碳较因难，因此该工艺只适合原料气中不含有N2 或含N2 极少的气源。总体而言，深冷法分离CO 工艺设备复杂，装置投资大，操作费用高，只有在大规模生产时才较为经济。
COSORB 法
    该法是七十年代初由美国Tenneco公司开发成功的溶液吸收分离法，是利用CuCl• AlCl3的甲苯溶液络合吸收CO，再经加热解吸获得CO 产品气。该吸收剂在室温及一氧化碳分压为101.325kPa下，可吸收一氧化碳约1.8mmol/ml。缺点：原料气中的H2O、硫化物、氨等组份的存在会与络合剂产生副反应，使络合剂吸收能力下降甚至失效。吸收剂遇水会产生氯化氢，使设备和管道严重腐蚀，为此需要复杂的预处理系统；另外加热解吸出的CO气中带甲苯蒸汽和氯离子，还要增设后处理工序。总之，该工艺由于设备投资大，操作费用高，且存在严重的腐蚀和环境污染问题，在国外已逐渐被淘汰。

那位老大能介绍一下北大先锋研制的PU-8、PU-10、PU-11吸附剂的原理。

TSA一般用在吸附质难以吹扫和真空解析的条件下
PSA用的领域一般是吸附质发生的是物理吸附

先用变压吸附，再用变温吸附，可以将CO和CO2含量降低至1PPm以下吗。