Generering av nitrogen med trykkledningsadsorpsjon (PSA) -teknologi

Hvordan fungerer trykkledningsadsorpsjon?

Når du produserer ditt eget nitrogen, er det viktig å kjenne og forstå renhetsnivået du vil oppnå. Noen bruksområder krever lav renhetsnivå (mellom 90 og 99%), for eksempel dekkinflasjon og brannforebygging, mens andre, for eksempel applikasjoner i mat- og drikkeindustrien eller plaststøping, krever høye nivåer (fra 97 til 99.999%). I disse tilfellene er PSA -teknologi den ideelle og enkleste veien å gå.

I hovedsak fungerer en nitrogengenerator ved å skille nitrogenmolekyler fra oksygenmolekylene i trykkluften. Trykksvingadsorpsjon gjør dette ved å fange oksygen fra trykkluftstrømmen ved bruk av adsorpsjon. Adsorpsjon skjer når molekyler binder seg til et adsorbent, i dette tilfellet fester oksygenmolekylene seg til en karbonmolekylær sil (CMS). Dette skjer i to separate trykkbeholdere, hver fylt med en CMS, som veksler mellom separasjonsprosessen og regenereringsprosessen. Foreløpig, la oss kalle dem Tower A og Tower B.

For det første kommer ren og tørr trykkluft inn i tårnet A, og siden oksygenmolekyler er mindre enn nitrogenmolekyler, vil de komme inn i porene i karbonsikt. Nitrogenmolekyler kan derimot ikke passe inn i porene, slik at de vil omgå karbonmolekylsiktet. Som et resultat ender du opp med nitrogen av ønsket renhet. Denne fasen kalles adsorpsjons- eller separasjonsfasen.

Det stopper imidlertid ikke der. Det meste av nitrogenet produsert i tårn A går ut av systemet (klart for direkte bruk eller lagring), mens en liten del av det genererte nitrogenet blir fløyet til tårn B i motsatt retning (fra topp til bunn). Denne strømmen er nødvendig for å skyve ut oksygenet som ble fanget i den forrige adsorpsjonsfasen av tårn B. Ved å frigjøre trykket i tårn B, mister karbonmolekylsikene evnen til å holde oksygenmolekylene. De vil løsne fra siktene og bli ført bort gjennom eksosen av den lille nitrogenstrømmen som kommer fra Tower A. ved å gjøre at systemet gir rom for nye oksygenmolekyler for å feste seg til siktene i en neste adsorpsjonsfase. Vi kaller denne prosessen med å "rengjøre" en oksygenmettet tårnregenerering.

Først er tank A i adsorpsjonsfasen mens tank B regenererer. I det andre trinnet utligner begge fartøyene trykk for å forberede seg på bryteren. Etter bryteren begynner Tank A å regenerere mens tank B genererer nitrogen.

På dette tidspunktet vil trykket i begge tårnene utjevne, og de vil endre faser fra adsorbering til regenerering og omvendt. CMS i tårn A vil bli mettet, mens Tower B, på grunn av depressuriseringen, vil kunne starte adsorpsjonsprosessen på nytt. Denne prosessen blir også referert til som 'sving av trykk', noe som betyr at den gjør at visse gasser kan fanges opp med høyere trykk og frigjøres ved lavere trykk. Det to tårn PSA -systemet gir mulighet for kontinuerlig nitrogenproduksjon på ønsket renhetsnivå.