Виробництво азоту за допомогою технології адсорбції під тиском (PSA).

Як працює адсорбція при зміні тиску?

Виробляючи власний азот, важливо знати та розуміти рівень чистоти, якого ви хочете досягти.Деякі види застосування вимагають низьких рівнів чистоти (від 90 до 99%), наприклад, накачування шин і запобігання пожежі, тоді як інші, такі як застосування в харчовій промисловості та промисловості напоїв або формування пластмас, вимагають високих рівнів (від 97 до 99,999%).У цих випадках технологія PSA є ідеальним і найпростішим шляхом.

По суті, генератор азоту працює, відокремлюючи молекули азоту від молекул кисню в стисненому повітрі.Адсорбція зі зміною тиску забезпечує це шляхом захоплення кисню з потоку стисненого повітря за допомогою адсорбції.Адсорбція відбувається, коли молекули зв’язуються з адсорбентом, у цьому випадку молекули кисню приєднуються до вуглецевого молекулярного сита (CMS).Це відбувається в двох окремих посудинах під тиском, кожна з яких наповнена CMS, які перемикаються між процесом розділення та процесом регенерації.Назвемо поки що вежа А і вежа Б.

По-перше, чисте та сухе стиснене повітря надходить у башту А, і оскільки молекули кисню менші за молекули азоту, вони потраплять у пори вугільного сита.З іншого боку, молекули азоту не можуть поміститися в пори, тому вони будуть обходити вуглецеве молекулярне сито.У результаті ви отримуєте азот бажаної чистоти.Ця фаза називається фазою адсорбції або сепарації.

Однак це не зупиняється на досягнутому.Більша частина азоту, виробленого в вежі A, виходить із системи (готова до прямого використання або зберігання), тоді як невелика частина утвореного азоту надходить у вежу B у протилежному напрямку (зверху вниз).Цей потік необхідний, щоб виштовхнути кисень, який був захоплений на попередній фазі адсорбції у вежі B. Знижуючи тиск у вежі B, вуглецеві молекулярні сита втрачають здатність утримувати молекули кисню.Вони від’єднаються від сит і занесуться крізь вихлоп невеликим потоком азоту, що надходить із башти А. Таким чином система звільнить місце для нових молекул кисню, які приєднаються до сит на наступній фазі адсорбції.Ми називаємо цей процес «очищення» регенерацією вежі, насиченої киснем.

По-перше, резервуар A знаходиться у фазі адсорбції, тоді як резервуар B регенерує.На другому етапі обидві судини вирівнюють тиск, щоб підготуватися до перемикання.Після перемикання резервуар A починає регенерацію, тоді як резервуар B генерує азот.

У цей момент тиск в обох вежах зрівняється, і вони змінять фази з адсорбції на регенерацію і навпаки.CMS у башті A стане насиченим, тоді як башта B, завдяки розгерметизації, зможе перезапустити процес адсорбції.Цей процес також називають «коливанням тиску», що означає, що він дозволяє захоплювати певні гази при вищому тиску та випускати при нижчому.Двобаштова система PSA дозволяє безперервно виробляти азот бажаного рівня чистоти.