Hogyan működik a nyomásingadozás adszorpciója?
Amikor saját nitrogént állít elő, fontos ismerni és megérteni az elérni kívánt tisztasági szintet. Egyes alkalmazások alacsony tisztasági szintet (90 és 99% között) igényelnek, mint például a gumiabroncsok felfújása és a tűzmegelőzés, míg mások, mint például az élelmiszer- és italipari alkalmazások vagy a műanyag fröccsöntés, magas szintet igényelnek (97 és 99,999%). Ezekben az esetekben a PSA technológia az ideális és legegyszerűbb út.
Lényegében a nitrogéngenerátor úgy működik, hogy elválasztja a nitrogénmolekulákat az oxigénmolekuláktól a sűrített levegőben. A Pressure Swing Adsorption ezt úgy éri el, hogy adszorpció segítségével elzárja az oxigént a sűrített levegőből. Adszorpció akkor megy végbe, amikor a molekulák egy adszorbenshez kötődnek, ebben az esetben az oxigénmolekulák egy szénmolekuláris szitához (CMS) kapcsolódnak. Ez két külön nyomástartó edényben történik, amelyek mindegyike CMS-sel van megtöltve, amelyek átkapcsolnak az elválasztási folyamat és a regenerálási folyamat között. Nevezzük őket egyelőre A és B toronynak.
Kezdetben tiszta és száraz sűrített levegő lép be az A toronyba, és mivel az oxigénmolekulák kisebbek, mint a nitrogénmolekulák, bejutnak a szénszűrő pórusaiba. A nitrogénmolekulák viszont nem férnek be a pórusokba, így megkerülik a szén molekuláris szitát. Ennek eredményeként a kívánt tisztaságú nitrogénhez jut. Ezt a fázist adszorpciós vagy elválasztási fázisnak nevezik.
Ez azonban nem áll meg itt. Az A toronyban termelt nitrogén nagy része kilép a rendszerből (közvetlen felhasználásra vagy tárolásra készen), míg a keletkezett nitrogén kis része ellentétes irányban (fentről lefelé) a B toronyba kerül. Ez az áramlás szükséges ahhoz, hogy kiszorítsa a B torony előző adszorpciós fázisában felfogott oxigént. A B toronyban lévő nyomás felengedésével a szénmolekuláris sziták elveszítik az oxigénmolekulák megtartó képességét. Az A toronyból érkező kis nitrogénáram leválnak a szitákról, és a kipufogón keresztül elszállítják őket. Ezzel a rendszer helyet ad új oxigénmolekulák számára, amelyek a szitákhoz kapcsolódhatnak a következő adszorpciós fázisban. Ezt a „tisztítási” folyamatot oxigénnel telített toronyregenerációnak nevezzük.
Először is, az A tartály az adszorpciós fázisban van, míg a B tartály regenerálódik. A második szakaszban mindkét edény kiegyenlíti a nyomást, hogy felkészüljön a váltásra. A kapcsolás után az A tartály regenerálódni kezd, míg a B tartály nitrogént termel.
Ezen a ponton a nyomás mindkét toronyban kiegyenlítődik, és adszorbeálásról regenerálódásra és fordítva váltanak. Az A torony CMS-je telítődik, míg a B torony a nyomáscsökkenés miatt újraindíthatja az adszorpciós folyamatot. Ezt a folyamatot „nyomásingadozásnak” is nevezik, ami azt jelenti, hogy lehetővé teszi bizonyos gázok nagyobb nyomáson történő felfogását és alacsonyabb nyomáson történő kibocsátását. A kéttornyú PSA rendszer lehetővé teszi a folyamatos nitrogéntermelést a kívánt tisztasági szinten.
Feladás időpontja: 2021.11.25