Jak działa adsorpcja zmiennociśnieniowa?
Produkując własny azot, ważne jest, aby znać i rozumieć poziom czystości, który chcesz osiągnąć.Niektóre zastosowania wymagają niskich poziomów czystości (od 90 do 99%), np. pompowanie opon i zapobieganie pożarom, podczas gdy inne, np. zastosowania w przemyśle spożywczym i napojów lub przy formowaniu tworzyw sztucznych, wymagają wysokich poziomów (od 97 do 99,999%).W takich przypadkach technologia PSA jest idealnym i najłatwiejszym rozwiązaniem.
Zasadniczo generator azotu działa poprzez oddzielanie cząsteczek azotu od cząsteczek tlenu w sprężonym powietrzu.Adsorpcja zmiennociśnieniowa polega na wychwytywaniu tlenu ze strumienia sprężonego powietrza za pomocą adsorpcji.Adsorpcja ma miejsce, gdy cząsteczki wiążą się z adsorbentem, w tym przypadku cząsteczki tlenu przyłączają się do węglowego sita molekularnego (CMS).Dzieje się to w dwóch oddzielnych zbiornikach ciśnieniowych, każdy wypełniony CMS, które przełączają się pomiędzy procesem separacji i procesem regeneracji.Nazwijmy je na razie wieżą A i wieżą B.
Na początek czyste i suche sprężone powietrze wchodzi do wieży A, a ponieważ cząsteczki tlenu są mniejsze niż cząsteczki azotu, przedostaną się do porów sita węglowego.Z drugiej strony cząsteczki azotu nie mogą zmieścić się w porach, więc ominą węglowe sito molekularne.W rezultacie otrzymujesz azot o pożądanej czystości.Faza ta nazywana jest fazą adsorpcji lub separacji.
To jednak nie koniec.Większość azotu wytworzonego w wieży A opuszcza system (gotowa do bezpośredniego użycia lub przechowywania), natomiast niewielka część wytworzonego azotu przepływa do wieży B w przeciwnym kierunku (z góry do dołu).Przepływ ten jest niezbędny do wypchnięcia tlenu wychwyconego w poprzedniej fazie adsorpcji w wieży B. Uwalniając ciśnienie w wieży B, węglowe sita molekularne tracą zdolność zatrzymywania cząsteczek tlenu.Odłączą się one od sit i zostaną porwane przez spaliny przez niewielki przepływ azotu dochodzący z wieży A. W ten sposób system tworzy przestrzeń dla nowych cząsteczek tlenu, które mogą przyczepić się do sit w następnej fazie adsorpcji.Nazywamy ten proces „czyszczeniem” regeneracją wieży nasyconej tlenem.
Po pierwsze, zbiornik A znajduje się w fazie adsorpcji, podczas gdy zbiornik B się regeneruje.W drugim etapie oba naczynia wyrównują ciśnienie, aby przygotować się na zmianę.Po przełączeniu zbiornik A zaczyna się regenerować, podczas gdy zbiornik B wytwarza azot.
W tym momencie ciśnienie w obu wieżach wyrówna się i nastąpi zmiana faz z adsorpcji na regenerację i odwrotnie.CMS w wieży A ulegnie nasyceniu, natomiast wieża B w wyniku rozhermetyzowania będzie mogła ponownie rozpocząć proces adsorpcji.Proces ten nazywany jest także „zmianą ciśnienia”, co oznacza, że pozwala na wychwytywanie pewnych gazów pod wyższym ciśnieniem i uwalnianie ich pod niższym ciśnieniem.Dwuwieżowy system PSA umożliwia ciągłą produkcję azotu o pożądanym poziomie czystości.
Czas publikacji: 25 listopada 2021 r