paineenvaihtelulla

Paineenvaihtelu (pressure swing adsorption, PSA) on erottelutekniikka, jossa kaasuseoksen erottelu perustuu säännölliseen paineen vaihteluun adsorbenteissa. Yleensä käytetään useita adsorptiorakenteita (bed), joiden sisällä on adsorbentteja kuten zeoliitteja tai aluminiumsiliktaatteja. Korkea paine saa kaasun adsorboitumaan, ja matalammassa paineessa se desorboituu.

Prosessi etenee syklisesti usean bedin välityksellä. Korkea paine mahdollistaa kaasun adsorboitumisen adsorbenttiin, ja matalassa paineessa se desorboituu. Järjestelmään kuuluvat venttiilit, kompressorit ja usein purge- tai alipaineyksiköt, joiden avulla virta kiertää bedien välillä. Useat bedit mahdollistavat jatkuvan tuotannon: toinen bedi on adsorption-vaiheessa, toinen regenerointiin ja mahdollisesti kolmas purge-/alipainevaiheeseen.

Sovellukset: PSA:ta käytetään laajasti kaasuseosten erotteluun ja kaasujen valmistukseen, kuten typen tuotantoon sekä hapen rikastamiseen, hiilidioksidin poistamiseen ilmasta tai biokaasusta sekä vedyn puhdistamiseen ja erotteluun teollisuudessa. PSA-järjestelmät voivat tuottaa suuria määriä kaasua korkealla puhtaudella, mutta ne vaativat tarkkaa ohjausta paineiden ja virtausten hallintaan.

Historia: PSA kehitettiin 1900-luvulla ja on sittemmin tullut yleisesti käytetyksi erottelutekniikaksi teollisuudessa.