Δημιουργία αζώτου με τεχνολογία προσρόφησης πίεσης (PSA)

Πώς λειτουργεί η προσρόφηση της πίεσης;

Κατά την παραγωγή του δικού σας αζώτου, είναι σημαντικό να γνωρίζετε και να κατανοείτε το επίπεδο καθαρότητας που θέλετε να επιτύχετε. Ορισμένες εφαρμογές απαιτούν χαμηλά επίπεδα καθαρότητας (μεταξύ 90 και 99%), όπως ο πληθωρισμός των ελαστικών και η πρόληψη της πυρκαγιάς, ενώ άλλες, όπως οι εφαρμογές στον κλάδο των τροφίμων και των ποτών ή η πλαστική χύτευση, απαιτούν υψηλά επίπεδα (από 97 έως 99,999%). Σε αυτές τις περιπτώσεις η τεχνολογία PSA είναι ο ιδανικός και ευκολότερος τρόπος να πάει.

Στην ουσία μια γεννήτρια αζώτου λειτουργεί διαχωρίζοντας μόρια αζώτου από τα μόρια οξυγόνου εντός του συμπιεσμένου αέρα. Η προσρόφηση της ταλάντευσης πίεσης το κάνει αυτό παγιδεύοντας οξυγόνο από το ρεύμα συμπιεσμένου αέρα χρησιμοποιώντας προσρόφηση. Η προσρόφηση λαμβάνει χώρα όταν τα μόρια δεσμεύονται σε ένα προσροφητικό, στην περίπτωση αυτή τα μόρια οξυγόνου συνδέονται με ένα μοριακό κόσκινο άνθρακα (CMS). Αυτό συμβαίνει σε δύο ξεχωριστά δοχεία πίεσης, το καθένα γεμάτο με CMS, που εναλλαγή μεταξύ της διαδικασίας διαχωρισμού και της διαδικασίας αναγέννησης. Προς το παρόν, ας τους ονομάσουμε Πύργο Α και Πύργος Β.

Για αρχάριους, ο καθαρός και ο ξηρός συμπιεσμένος αέρας εισέρχεται στον πύργο Α και αφού τα μόρια οξυγόνου είναι μικρότερα από τα μόρια αζώτου, θα εισέλθουν στους πόρους του κόσκινου άνθρακα. Τα μόρια αζώτου από την άλλη πλευρά δεν μπορούν να χωρέσουν στους πόρους, ώστε να παρακάμψουν το μοριακό κόσκινο του άνθρακα. Ως αποτέλεσμα, καταλήγετε στο άζωτο της επιθυμητής καθαρότητας. Αυτή η φάση ονομάζεται φάση προσρόφησης ή διαχωρισμού.

Δεν σταματά εκεί όμως. Το μεγαλύτερο μέρος του αζώτου που παράγεται στον πύργο Α εξέρχεται από το σύστημα (έτοιμο για άμεση χρήση ή αποθήκευση), ενώ ένα μικρό τμήμα του παραγόμενου αζώτου πετάει στον πύργο Β προς την αντίθετη κατεύθυνση (από πάνω προς τα κάτω). Αυτή η ροή απαιτείται για την απομάκρυνση του οξυγόνου που καταγράφηκε στην προηγούμενη φάση προσρόφησης του πύργου Β. Με απελευθέρωση της πίεσης στον πύργο Β, τα μοριακά κόσκινα άνθρακα χάνουν την ικανότητά τους να κρατούν τα μόρια οξυγόνου. Θα αποσπαστούν από τα κόσκινα και θα παρασυρθούν από την εξάτμιση από τη μικρή ροή αζώτου που προέρχεται από τον πύργο Α. Με αυτόν τον τρόπο το σύστημα κάνει χώρο για νέα μόρια οξυγόνου για να προσκολληθούν στα κόσκινα σε μια επόμενη φάση προσρόφησης. Ονομάζουμε αυτή τη διαδικασία «καθαρισμού» μιας αναγέννησης κορεσμένου πύργου οξυγόνου.

Πρώτον, η δεξαμενή Α βρίσκεται στη φάση προσρόφησης ενώ η δεξαμενή Β αναγεννά. Στο δεύτερο στάδιο και τα δύο σκάφη εξισώνουν την πίεση για να προετοιμαστούν για το διακόπτη. Μετά τον διακόπτη, η δεξαμενή Α ξεκινά την αναγέννηση ενώ η δεξαμενή Β παράγει άζωτο.

Σε αυτό το σημείο, η πίεση και στους δύο πύργους θα εξισορροπήσει και θα αλλάξουν φάσεις από την προσρόφηση στην αναγέννηση και το αντίστροφο. Το CMS στον Πύργο Α θα κορεσθεί, ενώ ο Πύργος Β, λόγω της αποσυμπίεσης, θα είναι σε θέση να επανεκκινήσει τη διαδικασία προσρόφησης. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται επίσης ως «ταλάντευση της πίεσης», πράγμα που σημαίνει ότι επιτρέπει τη λήψη ορισμένων αερίων σε υψηλότερη πίεση και απελευθερώνονται με χαμηλότερη πίεση. Το σύστημα PSA των δύο πύργων επιτρέπει τη συνεχή παραγωγή αζώτου σε επιθυμητό επίπεδο καθαρότητας.