Ako funguje technika kyslíkového PSA?
Výroba kyslíka pomocou tlakovej adsorpcie (PSA) je technológia separácie plynov založená na princípe fyzikálnej adsorpcie. Čistí kyslík zo vzduchu prostredníctvom selektívnej adsorpcie molekulových sít.
Základný princíp produkcie PSA kyslíka
- Pri výrobe PSA kyslíka sa využíva rozdiel v adsorpčnom výkone dusíka a kyslíka (vo vzduchu) na molekulovom site, ako aj charakteristika, že adsorpčná kapacita sa mení s tlakom.
- Za rovnovážnych podmienok molekulové sito prednostne adsorbuje dusíkatú zložku. Za zvýšených tlakových podmienok je adsorpcia dusíka vyššia ako adsorpčná kapacita pri nízkom tlaku.
- A desorpčná regenerácia molekulového sita sa dosiahne zmenou prevádzkového tlaku, to znamená tlakovou adsorpciou a dekompresnou desorpciou, čím sa dosiahne separácia kyslíka a dusíka.
Molekulárne sito zeolitu v systéme výroby kyslíka
- Hlavnou zložkou systému produkcie kyslíka je molekulové sito. Hoci kyslík a dusík sú nepolárne látky, vplyvom zeolitových molekulových sít vytvoria indukované dipóly.
- Medzi indukovaným dipólom a vlastným dipólom polárnych molekúl existuje príťažlivosť (indukčná sila). Pretože indukčná sila dusíka je väčšia ako sila kyslíka, molekulové sito adsorbuje oveľa viac dusíka ako kyslíka.
- Keď vzduch prechádza cez molekulové sito zeolitu, dusík je prednostne adsorbovaný molekulovým sitom a obohatený v jeho mikropóroch, zatiaľ čo sa adsorbuje len malé množstvo kyslíka a väčšina z neho prechádza cez molekulové sito, aby sa stal produktovým plynom.
Pracovný proces výroby PSA kyslíka
- Vzduch je najskôr stlačený-výkonným vzduchovým kompresorom a prechádza viacerými filtrami, aby sa odstránila väčšina prachových častíc a nečistôt; potom sa horúci vzduch ochladí studenou sušičkou, aby sa odstránila vlhkosť zo vzduchu; a nakoniec vstupuje do zásobníka vzduchu na vyrovnávanie a stabilizáciu tlaku a cez prepínací ventil vstupuje do adsorpčnej veže, ktorá bola regenerovaná a je v prevádzkovom stave.
- V adsorpčnej veži sú dusík, oxid uhličitý a iné plyny adsorbované molekulárnymi sitami a kyslík sa obohacuje z hornej časti adsorpčnej veže a vstupuje do kyslíkovej vyrovnávacej nádrže. Na výstupnom potrubí kyslíkovej vyrovnávacej nádrže sa nachádza otvor na odber vzoriek na zistenie čistoty kyslíka. Kvalifikovaný kyslík sa potom filtruje cez prachový filter a sterilizačný filter, aby sa získal kvalifikovaný produkt -kvalitného kyslíka.
- Aby sa získal kontinuálny a stabilný produkt-kyslíka, zariadenie na výrobu kyslíka PSA je vybavené najmenej dvoma adsorpčnými vežami na striedavú produkciu kyslíka. Keď jedna veža adsorbuje a produkuje kyslík, druhá adsorpčná veža je v regeneračnom stave a ostatné zložkové plyny vypúšťané regeneračným procesom sú utlmené cez tlmič a potom vypustené vonku.
