Jak funguje technika PSA s kyslíkem?
Výroba kyslíku pomocí tlakové adsorpce (PSA) je technologie separace plynů založená na principu fyzikální adsorpce. Čistí kyslík ze vzduchu prostřednictvím selektivní adsorpce molekulárních sít.
Základní princip produkce PSA kyslíku
- Výroba PSA kyslíku využívá rozdílu v adsorpční výkonnosti dusíku a kyslíku (ve vzduchu) na molekulovém sítu a také vlastnosti, že adsorpční kapacita se mění s tlakem.
- Za rovnovážných podmínek molekulové síto přednostně adsorbuje dusíkatou složku. Za zvýšených tlakových podmínek je adsorpce dusíku vyšší než adsorpční kapacita při nízkém tlaku.
- A desorpční regenerace molekulárního síta se dosahuje změnou provozního tlaku, tedy tlakovou adsorpcí a dekompresní desorpcí, čímž se dosáhne separace kyslíku a dusíku.
Zeolit Molekulární Síto V Systému Produkce Kyslíku
- Základní složkou systému produkce kyslíku je molekulární síto. Přestože kyslík a dusík jsou nepolární látky, budou vlivem zeolitových molekulárních sít produkovat indukované dipóly.
- Mezi indukovaným dipólem a vlastním dipólem polárních molekul existuje přitažlivost (indukční síla). Protože indukční síla dusíku je větší než u kyslíku, molekulární síto adsorbuje mnohem více dusíku než kyslíku.
- Když vzduch prochází přes zeolitové molekulární síto, dusík je přednostně adsorbován molekulárním sítem a obohacován v jeho mikropórech, zatímco se adsorbuje pouze malé množství kyslíku a většina z něj prochází molekulárním sítem a stává se produktovým plynem.
Pracovní proces produkce PSA kyslíku
- Vzduch je nejprve stlačen-výkonným vzduchovým kompresorem a prochází několika filtry, aby se odstranila většina prachových částic a nečistot; poté se horký vzduch ochladí studenou sušičkou, aby se odstranila vlhkost ze vzduchu; a nakonec vstupuje do zásobníku vzduchu pro vyrovnávání a stabilizaci tlaku a přes přepínací ventil vstupuje do adsorpční věže, která byla regenerována a je v provozním stavu.
- V adsorpční věži jsou dusík, oxid uhličitý a další plyny adsorbovány molekulárními síty a kyslík se obohacuje z horní části adsorpční věže a vstupuje do kyslíkové vyrovnávací nádrže. Na výstupním potrubí kyslíkové vyrovnávací nádrže je umístěn odběrný otvor pro detekci čistoty kyslíku. Kvalifikovaný kyslík je poté filtrován přes prachový filtr a sterilizační filtr, aby se získal kvalifikovaný produkt -třídy kyslíku.
- Aby bylo možné získat kontinuální a stabilní produkt-kyslíku, je zařízení na výrobu kyslíku PSA vybaveno alespoň dvěma adsorpčními věžemi pro střídavou výrobu kyslíku. Když jedna věž adsorbuje a produkuje kyslík, druhá adsorpční věž je ve stavu regenerace a ostatní složkové plyny vypouštěné regeneračním procesem jsou umlčeny přes tlumič a poté vypouštěny ven.
