Die Druckwechseladsorption (PSA) ist ein bewährtes Verfahren zur Gastrennung und Gasreinigung, bei dem einzelne Komponenten eines Gasgemisches selektiv an Festbett-Adsorbentien gebunden und durch zyklische Druckänderungen wieder freigesetzt werden. Typische Anwendungen sind die Gewinnung von hochreinem Wasserstoff, die Sauerstofferzeugung aus Luft, die Stickstoffproduktion sowie die Trocknung und CO₂-Entfernung aus Prozessgasen.
Im PSA-Prozess durchströmt das zu reinigende Gas bei erhöhtem Druck ein Adsorberbett, in dem unerwünschte Begleitgase wie H₂O, CO₂, N₂, O₂ oder CH₄ an Zeolith-Molekularsieben oder Aktivkohle adsorbiert werden. Durch anschließende Druckabsenkung – gegebenenfalls bis in den Vakuumbereich – werden die gebundenen Komponenten desorbiert und das Adsorbens regeneriert. Der Einsatz mehrerer Adsorberbehälter im Wechselbetrieb ermöglicht eine kontinuierliche Bereitstellung des Produktgases.
Als Adsorbentien werden insbesondere Zeolithe und Molekularsiebe eingesetzt, deren kristalline Struktur definierte Porengrößen und starke Wechselwirkungen mit polaren oder größer dimensionierten Molekülen aufweist. Zu den wichtigsten Typen zählen:
Als Spezialist für Adsorptionstechnik empfiehlt C&CS den Einsatz von Zeolithen und Molekularsieben wie 4A, 5A und 13X für Druckwechseladsorptionsprozesse. Diese Materialien bieten hohe Beladungskapazitäten, schnelle Adsorptionskinetik und eine exzellente Regenerierbarkeit und eignen sich ideal für PSA-Anlagen zur Wasserstoffreinigung, Sauerstoff- und Stickstofferzeugung sowie zur Gasaufbereitung und Trocknung.
