Kuinka painevaihteluadsorptio toimii?
Kun tuotat omaa typpeäsi, on tärkeää tietää ja ymmärtää haluamasi puhtausaste.Jotkut sovellukset vaativat alhaista puhtaustasoa (90 - 99 %), kuten renkaiden täyttöä ja palontorjuntaa, kun taas toiset, kuten sovellukset elintarvike- ja juomateollisuudessa tai muovin muovauksessa, vaativat korkeita puhtausasteita (97 - 99,999 %).Näissä tapauksissa PSA-tekniikka on ihanteellinen ja helpoin tapa edetä.
Pohjimmiltaan typpigeneraattori toimii erottamalla typpimolekyylit paineilmassa olevista happimolekyyleistä.Pressure Swing Adsorption tekee tämän vangitsemalla happea paineilmavirrasta adsorption avulla.Adsorptio tapahtuu, kun molekyylit sitoutuvat adsorbenttiin, tässä tapauksessa happimolekyylit kiinnittyvät hiilimolekyyliseulaan (CMS).Tämä tapahtuu kahdessa erillisessä paineastiassa, joista kumpikin on täytetty CMS:llä ja jotka siirtyvät erotusprosessin ja regenerointiprosessin välillä.Kutsukaamme niitä toistaiseksi torniksi A ja torniksi B.
Ensinnäkin torniin A tulee puhdasta ja kuivaa paineilmaa, ja koska happimolekyylit ovat pienempiä kuin typpimolekyylit, ne pääsevät hiiliseulan huokosiin.Toisaalta typpimolekyylit eivät mahdu huokosiin, joten ne ohittavat hiilimolekyyliseulan.Tämän seurauksena saat halutun puhtausasteen typpeä.Tätä vaihetta kutsutaan adsorptio- tai erotusvaiheeksi.
Se ei kuitenkaan lopu tähän.Suurin osa tornissa A tuotetusta typestä poistuu järjestelmästä (valmiina suoraan käyttöön tai varastointiin), kun taas pieni osa syntyneestä typestä johdetaan torniin B vastakkaiseen suuntaan (ylhäältä alas).Tämä virtaus tarvitaan työntämään ulos happi, joka siepattiin tornin B edellisessä adsorptiovaiheessa. Vapauttamalla paineen tornissa B hiilimolekyyliseulat menettävät kykynsä pitää happimolekyylejä.Ne irtoavat seuloista ja kulkeutuvat pois pakokaasun läpi tornista A tulevan pienen typpivirtauksen vaikutuksesta. Näin järjestelmä tekee tilaa uusille happimolekyyleille kiinnittyä seuloille seuraavassa adsorptiovaiheessa.Kutsumme tätä "puhdistusprosessia" hapella kyllästetyn tornin regeneroimiseksi.
Ensinnäkin säiliö A on adsorptiovaiheessa, kun taas säiliö B regeneroituu.Toisessa vaiheessa molemmat astiat tasaavat paineen valmistautuakseen vaihtoon.Kytkimen jälkeen säiliö A alkaa regeneroitua, kun taas säiliö B tuottaa typpeä.
Tässä vaiheessa paine molemmissa torneissa tasoittuu ja ne vaihtuvat adsorboinnista regeneroituvaan ja päinvastoin.Tornin A CMS kyllästyy, kun taas torni B pystyy käynnistämään adsorptioprosessin uudelleen paineen alenemisen vuoksi.Tätä prosessia kutsutaan myös "paineen heilahdukseksi", mikä tarkoittaa, että se mahdollistaa tiettyjen kaasujen sieppaamisen korkeammassa paineessa ja vapauttamisen alhaisemmassa paineessa.Kaksitorninen PSA-järjestelmä mahdollistaa jatkuvan typen tuotannon halutulla puhtausasteella.
Postitusaika: 25.11.2021