Kako funkcioniše PSA tehnika kiseonika?
Proizvodnja kisika adsorpcijom s promjenama tlaka (PSA) je tehnologija odvajanja plina zasnovana na principu fizičke adsorpcije. Pročišćava kisik iz zraka kroz selektivnu adsorpciju molekularnih sita.
Osnovni princip proizvodnje PSA kiseonika
- Proizvodnja kisika PSA koristi razliku u performansama adsorpcije dušika i kisika (u zraku) na molekularnom situ, kao i karakteristiku da se kapacitet adsorpcije mijenja s pritiskom.
- U ravnotežnim uslovima, molekularno sito prvenstveno adsorbuje azotnu komponentu. U uslovima povećanog pritiska, adsorpcija azota je veća od adsorpcionog kapaciteta pri niskom pritisku.
- A desorpciona regeneracija molekularnog sita postiže se promjenom radnog tlaka, odnosno adsorpcijom pod pritiskom i dekompresijskom desorpcijom, čime se postiže odvajanje kisika i dušika.
Molekularno sito zeolita u sistemu za proizvodnju kiseonika
- Osnovna komponenta sistema za proizvodnju kiseonika je molekularno sito. Iako su kisik i dušik ne-polarne tvari, oni će proizvesti inducirane dipole pod utjecajem molekularnih sita zeolita.
- Između induciranog dipola i inherentnog dipola polarnih molekula postoji privlačenje (induktivna sila). Budući da je induktivna sila dušika veća od one kisika, molekularno sito adsorbira mnogo više dušika nego kisika.
- Kada zrak prolazi kroz molekularno sito zeolita, dušik se prvenstveno adsorbira od strane molekularnog sita i obogaćuje u njegovim mikroporama, dok se samo mala količina kisika adsorbira, a većina prolazi kroz molekularno sito i postaje produkt produkta.
Radni proces proizvodnje PSA kiseonika
- Vazduh se prvo komprimira zračnim kompresorom punog-performansa i prolazi kroz više filtera kako bi uklonio većinu čestica prašine i nečistoća; zatim se vrući zrak hladi hladnom sušilicom kako bi se uklonila vlaga iz zraka; i konačno, ulazi u rezervoar za skladištenje vazduha za puferovanje i stabilizaciju pritiska, i ulazi u adsorpcioni toranj koji je regenerisan i koji je u radnom stanju preko preklopnog ventila.
- U adsorpcionom tornju, dušik, ugljični dioksid i drugi plinovi se adsorbiraju pomoću molekularnih sita, a kisik se obogaćuje s vrha adsorpcionog tornja i ulazi u pufer spremnik za kisik. Na izlaznom cjevovodu pufer spremnika kisika, predviđen je priključak za uzorkovanje za otkrivanje čistoće kisika. Kvalificirani kisik se zatim filtrira kroz filter za prašinu i filter za sterilizaciju kako bi se dobio kisik -klase kvalifikovanog proizvoda.
- Kako bi se dobio kontinuirani i stabilan kisik -proizvodnje, oprema za proizvodnju kisika PSA opremljena je s najmanje dva adsorpciona tornja za proizvodnju kisika naizmjenično. Kada jedan toranj adsorbira i proizvodi kisik, drugi toranj za adsorpciju je u stanju regeneracije, a ostali sastavni plinovi koji se ispuštaju procesom regeneracije utišaju se kroz prigušivač i zatim ispuštaju napolje.
