水素精製

工業用ガスには、様々な水素を含む多数の排ガスが含まれている。水素の分離・精製は、PSA技術の最も初期の産業化分野の一つでもある。

ガス混合物のPSA分離の原理は、異なるガス成分に対する吸着剤の吸着容量が圧力変化に伴って変化することにある。入口ガス中の不純物成分は高圧吸着によって除去され、これらの不純物は減圧と温度上昇によって脱着される。不純物を除去し、純粋な成分を抽出するという目的は、圧力と温度の変化によって達成される。

PSA水素製造では、JZ-512H分子ふるい吸着剤を用いて水素リッチガスを分離し、吸着床の圧力変化によって水素を生成します。水素は非常に吸着されにくいため、他のガス（不純物とも呼ばれる）は容易に吸着されます。そのため、処理ガスの入口圧力に近いときに水素リッチガスが生成されます。不純物は脱着（再生）中に放出され、圧力は徐々に脱着圧力まで低下します。

吸着塔は、吸着、圧力、均圧、脱着のプロセスを交互に実行して、連続的な水素製造を実現します。高濃度水素は一定の圧力でシステムに入ります。高濃度水素は、特殊な吸着剤が充填された吸着塔を底部から上部へと通過します。CO / CH4 / N2 は強力な吸着成分として吸着剤の表面に保持され、H2 は吸着成分としてベッドに浸透します。吸着塔の上部から回収された生成水素は境界外に排出されます。ベッド内の吸着剤が CO / CH4 / N2 で飽和すると、高濃度水素は他の吸着塔に切り替えられます。吸着脱着のプロセスでは、一定圧力の生成水素が吸着塔内に残ります。この純粋な水素の一部は、脱着したばかりの他の圧力均圧塔の均圧と洗浄に使用されます。これは、吸着塔内に残存する水素を有効活用するだけでなく、吸着塔内の圧力上昇速度を遅くし、吸着塔の疲労度を低下させ、水素分離の目的を効果的に達成する。

JZ-512H分子ふるいは、高純度水素のゲッターに使用できる。