Desenvolvimento de tecnologia de adsorção com oscilação de pressão

Visão geral do desenvolvimento
O conceito de adsorção por oscilação de pressão foi proposto por H. Kahle em uma patente solicitada na Alemanha em 1942. Naquela época, os adsorventes que ele utilizava eram apenas sílica gel, alumina ativada e carvão ativado. Esses adsorventes têm baixa eficiência de adsorção e pequeno coeficiente de separação para oxigênio e nitrogênio com baixos pontos de ebulição e diâmetros moleculares semelhantes, sendo difícil separá-los uns dos outros. Portanto, este método desenvolveu-se lentamente antes da década de 1950. Mais tarde, devido ao nascimento das peneiras moleculares de zeólita, ela começou a ser usada para purificação de hidrogênio em 1958, e a produção de hidrogênio em escala industrial foi alcançada em 1962. Depois de entrar na década de 1970, a adsorção por oscilação de pressão (PSA) desenvolveu-se rapidamente. É usado principalmente para extração de hidrogênio de gás natural e gases residuais industriais, além de purificação e secagem de ar. É ainda usado para separar gases oxigênio e nitrogênio do ar. Em 1977, a Essen Mining Co., Ltd. (BF) da Alemanha desenvolveu com sucesso peneiras moleculares de carbono usando carvão. Os Estados Unidos, o Japão e outros países adquiriram a produção experimental de patente da B. F Company que usa adsorção por oscilação de pressão por peneira molecular de carbono (CMS-PSA) para separar o ar e produzir oxigênio e nitrogênio. As principais empresas internacionais que utilizam adsorção por oscilação de pressão para produzir oxigênio e nitrogênio a partir do ar incluem Linde em Munique, Alemanha, Airco em Nova York, EUA, Oxygen Technology Co., Ltd. em Londres, Reino Unido, Mangels em São Paulo, Brasil, etc. Dispositivos de adsorção com oscilação de pressão foram comercializados, e equipamentos de produção de oxigênio e nitrogênio de adsorção com oscilação de pressão de pequeno e médio porte podem competir com a destilação criogênica. A Union Carbide Corporation (UCC) dos Estados Unidos ocupa uma posição de liderança mundial no uso de adsorção por oscilação de pressão para produzir gases. Fabricou centenas de conjuntos de equipamentos de produção de hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. A UCC desenvolveu um processo multicamadas (10 a 12 leitos) para produzir hidrogênio com pureza de 99,999% e taxa de recuperação superior a 85%. A empresa utiliza seu próprio adsorvente zeólito patenteado para produzir 99,95% de nitrogênio e 99,5% de oxigênio. Comparado com equipamentos comuns de adsorção com oscilação de pressão, este equipamento economiza 50% do investimento e reduz o consumo de energia em 25% a 30%. Instituto Sudoeste da Indústria Química, Ministério da Indústria. Em 1995, a Comissão Estadual de Ciência e Tecnologia aprovou a criação do “Centro Nacional de Promoção e Aplicação de Tecnologia PSA” no instituto.