变压吸附脱碳技术

 技术原理

变压吸附（PSA）脱碳基于 吸附剂对CO₂的选择性吸附能力，通过周期性改变系统压力实现CO₂分离。

（1）吸附阶段：在高压下（通常0.5~3MPa），CO₂被吸附剂（如活性炭、分子筛）优先吸附，其他气体（如H₂、N₂）作为净化气排出。

（2）解吸阶段：降低压力（或抽真空）使吸附剂再生，释放高纯度CO₂，完成循环。

技术指标

（1）吸附塔：多塔并联操作（常见4~12塔），交替进行吸附-解吸循环，保证连续产气。

（2）吸附剂：活性炭：成本低，适合高浓度CO₂场景；分子筛（13X、5A）：选择性强，适用于低浓度CO₂分离；MOFs材料：新型高效吸附剂，CO₂吸附容量可达 4~6 mmol/g（传统材料约2~3 mmol/g）。

（3）控制系统：PLC程序控制阀门切换，周期通常为 60~300秒，调节灵活性高。

技术对比

典型应用场景

（1）煤化工：合成气（H₂/CO₂）分离，制氢过程中脱除CO₂

（2）沼气提纯：将沼气（CH₄/CO₂）分离为生物天然气（CO₂脱至＜2%）

（3）食品级CO₂制备：从发酵气或工业尾气中提纯CO₂（纯度可达99.99%）

（4）小规模电厂：适合分布式能源系统的烟气CO₂捕集，投资回报周期短