Development of an effective design procedure for the Dual Reflux Pressure Swing Adsorption

In the field of the separation processes, the Dual Reflux Pressure Swing Adsorption (DRPSA) represents an attractive option. The separation is based on the different affinity for a solid phase of the components in fluid phase as well as to suitable pressure variations and, in the specific case of binary gas mixtures, it can lead to the complete separation of both the products, as demonstrated in previous literature studies. Despite the great potential of DRPSA, its actual industrial use is limited, also because of the lack of a reliable design strategy. This thesis work is focused precisely on this aspect, and its main aim is the definition of efficient design procedures and simple criteria to predict the separation performances in a DRPSA process with arbitrary operating conditions.

Nell’ambito dei processi di separazione, il processo Dual Reflux Pressure Swing Adsorption (DRPSA) rappresenta un'opzione interessante. La separazione si basa sulla diversa affinità per una fase solida dei componenti in fase fluida nonché su opportune variazioni di pressione e, nel caso specifico di miscele binarie di gas, può portare alla completa separazione di entrambi i prodotti, come dimostrato in precedenti studi di letteratura. Nonostante le grandi potenzialità del processo DRPSA, il suo effettivo utilizzo industriale è limitato, anche a causa della mancanza di strategie per il design affidabile. Questo lavoro di tesi è focalizzato proprio su questo aspetto, e il suo scopo principale è la definizione di procedure di progettazione efficienti e criteri semplici per prevedere le prestazioni di separazione in un processo DRPSA con condizioni operative arbitrarie.