Les gaz industriels contiennent une grande quantité de gaz résiduaires avec différents types d'hydrogène. La séparation et la purification de l'hydrogène constituent également l'un des premiers domaines d'application industrialisés de la technologie PSA.
Le principe de la séparation des mélanges gazeux par PSA repose sur la variation de la capacité d'adsorption de l'adsorbant pour les différents composants gazeux en fonction de la pression. Les impuretés présentes dans le gaz d'entrée sont éliminées par adsorption à haute pression, puis désorbées par réduction de pression et élévation de température. L'élimination des impuretés et l'extraction des composants purs sont ainsi obtenues grâce à ces variations de pression et de température.
La production d'hydrogène par PSA utilise un adsorbant à tamis moléculaire JZ-512H pour séparer l'hydrogène riche en oxygène et produire de l'hydrogène. Ce processus est réalisé grâce à la variation de pression au sein du lit d'adsorption. L'hydrogène étant difficilement adsorbable, d'autres gaz (appelés impuretés) sont facilement adsorbés. Ainsi, un gaz riche en hydrogène est produit lorsque sa pression se rapproche de la pression d'entrée du gaz traité. Les impuretés sont libérées lors de la désorption (régénération), et la pression diminue progressivement jusqu'à la pression de désorption.
La tour d'adsorption réalise alternativement les processus d'adsorption, d'égalisation de pression et de désorption pour assurer une production continue d'hydrogène. L'hydrogène concentré pénètre dans le système sous une certaine pression. Il traverse la tour d'adsorption, remplie d'un adsorbant spécifique, de bas en haut. Le CO, le CH₄ et le N₂ sont retenus à la surface de l'adsorbant grâce à leur forte affinité, tandis que le H₂ pénètre dans le lit adsorbant. L'hydrogène produit, recueilli en haut de la tour, est évacué. Lorsque l'adsorbant est saturé en CO, CH₄ ou N₂, l'hydrogène concentré est dirigé vers d'autres tours d'adsorption. Lors de la désorption, une certaine quantité d'hydrogène reste sous pression dans la tour d'adsorption. Cet hydrogène pur sert à égaliser la pression et à purger les autres tours d'égalisation qui viennent de se vider. Cela permet non seulement d'utiliser l'hydrogène restant dans la tour d'adsorption, mais aussi de ralentir la vitesse de montée en pression dans la tour d'adsorption, de réduire le degré de fatigue dans la tour d'adsorption et d'atteindre efficacement l'objectif de séparation de l'hydrogène.
Le tamis moléculaire JZ-512H peut être utilisé pour obtenir de l'hydrogène de haute pureté.
Produits associés : tamis moléculaire JZ-512H