Как работает адсорбция при переменном давлении?
При производстве собственного азота важно знать и понимать уровень чистоты, которого вы хотите достичь.Для некоторых применений требуется низкий уровень чистоты (от 90 до 99%), например, для накачивания шин и противопожарной защиты, в то время как для других, например, для применения в пищевой промышленности и производстве напитков или литье пластмасс, требуются высокие уровни (от 97 до 99,999%).В этих случаях технология PSA является идеальным и простым способом.
По сути, генератор азота работает путем отделения молекул азота от молекул кислорода в сжатом воздухе.Адсорбция при переменном давлении делает это путем улавливания кислорода из потока сжатого воздуха с помощью адсорбции.Адсорбция происходит, когда молекулы связываются с адсорбентом, в этом случае молекулы кислорода прикрепляются к углеродному молекулярному ситу (CMS).Это происходит в двух отдельных сосудах под давлением, каждый из которых заполнен CMS, которые переключаются между процессом разделения и процессом регенерации.Назовем их пока башней А и башней Б.
Во-первых, чистый и сухой сжатый воздух поступает в башню А, и, поскольку молекулы кислорода меньше молекул азота, они попадают в поры угольного сита.С другой стороны, молекулы азота не могут проникнуть в поры, поэтому они обходят углеродное молекулярное сито.В результате вы получаете азот желаемой чистоты.Эта фаза называется фазой адсорбции или разделения.
Однако на этом дело не заканчивается.Большая часть азота, произведенного в башне А, выходит из системы (готовая к прямому использованию или хранению), тогда как небольшая часть произведенного азота направляется в башню Б в противоположном направлении (сверху вниз).Этот поток необходим для выталкивания кислорода, который был захвачен на предыдущей стадии адсорбции в колонне B. При сбросе давления в колонне B углеродные молекулярные сита теряют способность удерживать молекулы кислорода.Они отделяются от сит и уносятся через выхлоп небольшим потоком азота, поступающим из колонны А. Таким образом, система освобождает место для новых молекул кислорода, которые могут прикрепиться к ситам на следующей стадии адсорбции.Мы называем этот процесс «очисткой» регенерации колонны, насыщенной кислородом.
Во-первых, резервуар A находится в фазе адсорбции, а резервуар B регенерирует.На втором этапе оба сосуда выравнивают давление, чтобы подготовиться к переключению.После переключения резервуар A начинает регенерацию, а резервуар B генерирует азот.
В этот момент давление в обеих башнях выровняется и они поменяют фазы с адсорбционной на регенерацию и наоборот.ХМС в башне А насытится, а башня Б из-за разгерметизации сможет возобновить процесс адсорбции.Этот процесс также называют «перепадом давления», что означает, что он позволяет захватывать определенные газы при более высоком давлении и высвобождать при более низком давлении.Двухбашенная система PSA обеспечивает непрерывное производство азота желаемого уровня чистоты.
Время публикации: 25 ноября 2021 г.