Technologie generování dusíku pomocí adsorpce při kolísání tlaku (PSA).

Jak funguje adsorpce tlakovým výkyvem?

Při výrobě vlastního dusíku je důležité znát a rozumět úrovni čistoty, které chcete dosáhnout.Některé aplikace vyžadují nízkou úroveň čistoty (mezi 90 a 99 %), jako je huštění pneumatik a protipožární prevence, zatímco jiné, například aplikace v potravinářském a nápojovém průmyslu nebo lisování plastů, vyžadují vysoké úrovně (od 97 do 99,999 %).V těchto případech je technologie PSA ideální a nejjednodušší cestou.

Generátor dusíku v podstatě funguje tak, že odděluje molekuly dusíku od molekul kyslíku ve stlačeném vzduchu.Adsorpce s kolísáním tlaku to dělá zachycováním kyslíku z proudu stlačeného vzduchu pomocí adsorpce.K adsorpci dochází, když se molekuly navážou na adsorbent, v tomto případě se molekuly kyslíku připojí na uhlíkové molekulové síto (CMS).To se děje ve dvou samostatných tlakových nádobách, z nichž každá je naplněna CMS, které přepínají mezi separačním procesem a procesem regenerace.Říkejme jim zatím věž A a věž B.

Pro začátek vstupuje do věže A čistý a suchý stlačený vzduch, a protože molekuly kyslíku jsou menší než molekuly dusíku, vstoupí do pórů uhlíkového síta.Na druhé straně se molekuly dusíku nemohou vejít do pórů, takže obejdou uhlíkové molekulární síto.Výsledkem je, že skončíte s dusíkem požadované čistoty.Tato fáze se nazývá adsorpční nebo separační fáze.

Tím to však nekončí.Většina dusíku produkovaného ve věži A opouští systém (připravena k přímému použití nebo skladování), zatímco malá část generovaného dusíku proudí do věže B v opačném směru (shora dolů).Tento proud je nutný k vytlačení kyslíku, který byl zachycen v předchozí adsorpční fázi věže B. Uvolněním tlaku ve věži B ztrácejí uhlíková molekulární síta svou schopnost zadržovat molekuly kyslíku.Oddělí se od sít a jsou unášeny výfukem malým proudem dusíku přicházejícím z věže A. Tím systém vytvoří prostor pro nové molekuly kyslíku, které se připojí na síta v další adsorpční fázi.Tento proces „čištění“ nazýváme kyslíkem nasycenou regenerací věže.

Za prvé, nádrž A je ve fázi adsorpce, zatímco nádrž B se regeneruje.Ve druhé fázi obě nádoby vyrovnají tlak, aby se připravily na přepnutí.Po přepnutí se nádrž A začne regenerovat, zatímco nádrž B generuje dusík.

V tomto okamžiku se tlak v obou věžích vyrovná a změní fáze z adsorpční na regenerační a naopak.CMS ve věži A se nasytí, zatímco věž B bude díky odtlakování schopna restartovat proces adsorpce.Tento proces se také nazývá „kolísání tlaku“, což znamená, že umožňuje zachycení určitých plynů při vyšším tlaku a uvolnění při nižším tlaku.Dvouvěžový systém PSA umožňuje nepřetržitou produkci dusíku na požadované úrovni čistoty.