Generering av nitrogen med PSA-teknologi (Pressure Swing Adsorption).

Hvordan fungerer Pressure Swing Adsorption?

Når du skal produsere ditt eget nitrogen, er det viktig å vite og forstå hvilket renhetsnivå du ønsker å oppnå.Noen applikasjoner krever lave renhetsnivåer (mellom 90 og 99 %), som for eksempel dekkpumping og brannforebygging, mens andre, som applikasjoner i mat- og drikkevareindustrien 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 den komprimerte luften.Pressure Swing Adsorption gjør dette ved å fange oksygen fra den komprimerte luftstrømmen ved hjelp av adsorpsjon.Adsorpsjon skjer når molekyler binder seg til en adsorbent, i dette tilfellet fester oksygenmolekylene seg til en karbonmolekylsikt (CMS).Dette skjer i to separate trykkbeholdere, hver fylt med et CMS, som bytter mellom separasjonsprosessen og regenereringsprosessen.La oss foreløpig kalle dem tårn A og tårn B.

For det første kommer ren og tørr trykkluft inn i tårn A og siden oksygenmolekyler er mindre enn nitrogenmolekyler, vil de komme inn i porene i karbonsilen.Nitrogenmolekyler på den annen side kan ikke passe inn i porene, så de vil omgå karbonmolekylsilen.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 som produseres i tårn A går ut av systemet (klar for direkte bruk eller lagring), mens en liten del av det genererte nitrogenet flys inn i tårn B i motsatt retning (fra topp til bunn).Denne strømmen er nødvendig for å presse ut oksygenet som ble fanget opp i den forrige adsorpsjonsfasen av tårn B. Ved å slippe ut trykket i tårn B, mister karbonmolekylsilene sin evne til å holde på oksygenmolekylene.De vil løsne fra silene og bli revet med gjennom eksosen av den lille nitrogenstrømmen som kommer fra tårn A. Ved å gjøre det gir systemet plass til at nye oksygenmolekyler kan feste seg til silene i en neste adsorpsjonsfase.Vi kaller denne prosessen med å "rense" en oksygenmettet tårnregenerering.

For det første er tank A i adsorpsjonsfasen mens tank B regenererer.I det andre trinnet utjevner begge karene trykket for å forberede vekslingen.Etter byttet begynner tank A å regenerere mens tank B genererer nitrogen.

På dette tidspunktet vil trykket i begge tårnene utjevnes og de vil endre faser fra adsorberende til regenererende og omvendt.CMS i tårn A vil bli mettet, mens tårn B, på grunn av trykkavlastningen, vil kunne starte adsorpsjonsprosessen på nytt.Denne prosessen blir også referert til som "trykksvingning", som betyr at den tillater at visse gasser fanges opp ved høyere trykk og frigjøres ved lavere trykk.PSA-systemet med to tårn tillater kontinuerlig nitrogenproduksjon med ønsket renhetsnivå.