توفر مولدات الأكسجين لامتصاص الضغط المتأرجح (PSA) إمدادًا ثابتًا بالأكسجين النقي من الهواء المحيط. يتم استخدامها في العديد من التطبيقات الطبية والصناعية التي تتطلب مصدر أكسجين في الموقع. ولكن كيف تعمل تقنية PSA فعليًا على فصل الأكسجين عن النيتروجين؟
نظرة عامة على توليد الأكسجين PSA
تستخدم مولدات PSA منخلًا جزيئيًا مصنوعًا من الزيوليت لامتصاص النيتروجين من الهواء المضغوط. يؤدي هذا إلى ترك تيار منتج غني بالأكسجين يمكن أن يصل إلى درجة نقاء تزيد عن 90%.
تعمل عملية PSA بطريقة دورية. يتم ضغط الهواء وتغذيته في أوعية تحتوي على مادة ماصة الزيوليت. يحبس الزيوليت جزيئات النيتروجين بشكل انتقائي بينما يسمح للأكسجين بالمرور. بعد أن تصبح المادة المازة مشبعة، يتم تقليل الضغط لامتصاص النيتروجين وتحريره. تعمل خطوة التجديد هذه على إعادة تنشيط الزيوليت حتى يتمكن من تكرار عملية الامتزاز في الدورة التالية.
كيف تعمل المناخل الجزيئية الزيوليت
يحتوي الزيوليت المستخدم في مولدات PSA على مسام صغيرة تحبس النيتروجين بينما تسمح للأكسجين بالتدفق بحرية. تتمتع مادة المنخل الجزيئي هذه بتقارب أعلى للنيتروجين مقارنة بالأكسجين.
بعض الخصائص التي تجعل الزيوليت فعالاً في توليد الأكسجين PSA تشمل:
- مساحة سطحية عالية داخل هيكلها المسامي
- القدرة على امتصاص النيتروجين بسرعة تحت الضغط
- سهولة امتصاص النيتروجين عند انخفاض الضغط
- انتقائية عالية للنيتروجين على الأكسجين
تسمح مواد ماصة الزيوليت مثل هذه لأنظمة PSA بإنتاج الأكسجين بنقاء يزيد عن 90%.
شرح خطوات عملية PSA
تتضمن عملية توليد الأكسجين PSA التدوير بين الامتزاز بالضغط العالي والامتزاز بالضغط المنخفض. فيما يلي الخطوات الأساسية:
- الضغط – يقوم ضاغط الهواء بتغذية الهواء المحيط في وعاء واحد. هذا يبدأ مرحلة الامتزاز.
- امتزاز النيتروجين – عند الضغط العالي، يتم امتصاص جزيئات النيتروجين الموجودة في الهواء بشكل تفضيلي على الزيوليت.
- إنتاج الأكسجين – يمر الأكسجين المنقى عبر الطبقة الممتزة ويخرج من الوعاء. يحتوي غاز المنتج هذا على أكثر من 90% من الأكسجين.
- الامتزاز - قبل أن يشبع النيتروجين بالزيوليت، يتم خفض ضغط الوعاء. وهذا يسمح بامتصاص النيتروجين المحاصر.
- تطهير – يتدفق بعض الأكسجين المنتج مرة أخرى عبر الوعاء لتطهير غاز النيتروجين المنبعث. هذا يجدد الممتزات.
- خفض الضغط – يعود الوعاء إلى الضغط الأعلى ويكرر مرحلة الامتزاز.
بينما يكون أحد السفن في وضع الامتزاز، يخضع الوعاء الآخر لعملية الامتزاز/التطهير لإنتاج غاز الأكسجين بشكل مستمر.
المكونات الرئيسية لمولد PSA
يحتوي نظام توليد الأكسجين PSA على المكونات الرئيسية التالية:
- المكبس الهوائي – يقوم بضغط الهواء الداخل إلى الضغوط المطلوبة
- خزانات الهواء - يخزن الهواء المضغوط وتدفق المخازن المؤقتة
- أسرة المنخل الجزيئي - تحتوي على الزيوليت لامتصاص النيتروجين
- تخزين الأكسجين - يخزن منتج الأكسجين المنقى
- لوحة التحكم – أتمتة دورة PSA من خلال الصمامات
- الأنابيب والصمامات – تدفقات الهواء المباشرة للامتزاز والامتزاز
يتم التحكم في دورة PSA بواسطة صمامات هوائية آلية تفتح وتغلق لتوجيه الهواء إلى الوعاء المناسب. وهذا يوفر إمدادات سلسة ومستمرة من الأكسجين.
احصل على مولد الأكسجين PSA الخاص بك
إذا كنت بحاجة إلى مصدر أكسجين في الموقع، فإن Oxynitra تقدم مولدات أكسجين PSA مخصصة للاستخدامات الطبية والصناعية والمختبرية. بفضل ما يزيد عن 40 عامًا من الخبرة في مجال تكنولوجيا PSA، تستطيع شركة Oxynitra تقديم أنظمة توليد أكسجين موثوقة وعالية النقاء لتلبية متطلباتك المحددة.
خاتمة
تنتج مولدات الأكسجين PSA إمدادًا مستمرًا بالأكسجين عن طريق امتصاص النيتروجين على المناخل الجزيئية للزيوليت. تسمح مبادئ امتصاص تأرجح الضغط، وممتزات الزيوليت المتخصصة، وأتمتة النظام لمولدات PSA بتوفير الأكسجين عالي النقاء لمختلف الاحتياجات في الموقع.
