熱交換雙半圓柱與多同軸套管吸附床於變壓吸附程序之研究

變壓吸附程序（PSA）為一氣體混合物分離之重要方法。其利用當高壓氣體混合物從進料端進入吸附床時氣體發生吸附，在產端獲得高濃度的弱吸附成分的產物。由於氣體吸附期間會釋放熱量將增加吸附床溫度不利於吸附進行。而另一方面，當氣體低壓脫附時為吸熱過程，由脫附所造成的溫度降低不利於脫附進行。在此計畫中，將具熱交換雙半圓柱和多同軸管狀吸附床取代傳統的圓柱形吸附床，其中雙半圓柱吸收床設計成通過側表面面積彼此接觸和熱交換，而多同軸套管吸收床設計成通過管壁彼此進行熱交換。希望藉由合適的變壓吸附程序之操作順序，將進行吸附步驟的床中所放出的熱量經由管壁傳至正在進行脫附步驟需熱的床，達到更佳的吸附及脫附效果。本研究計劃在氣體混合物分離中模擬使用修正Skarstrom 循環變壓吸附程序於熱交換雙半圓柱吸附床的性能，並將其與具有相同變壓吸附程序之傳統圓柱形吸附器性能進行比較。於第二年計畫中，本研究將擴展探討至多同軸套管吸附床，並為多同軸套管吸附床於氣體分離設計一高性能和可行的變壓吸附程序。