Генераторы кислорода с адсорбцией при переменном давлении (PSA) обеспечивают постоянную подачу чистого кислорода из окружающего воздуха. Они используются во многих медицинских и промышленных целях, где требуется источник кислорода на месте. Но как на самом деле работает технология PSA для отделения кислорода от азота?
Обзор генерации кислорода PSA
Генераторы PSA используют молекулярное сито из цеолита для адсорбции азота из сжатого воздуха. В результате получается поток обогащенного кислородом продукта, чистота которого может достигать уровня выше 90%.
Процесс PSA работает циклично. Воздух сжимается и подается в сосуды, содержащие цеолитовый адсорбент. Цеолит избирательно улавливает молекулы азота, пропуская при этом кислород. После того как адсорбент насыщается, давление снижают для десорбции и высвобождения азота. Этот этап регенерации реактивирует цеолит, чтобы он мог повторить процесс адсорбции в следующем цикле.
Как работают цеолитовые молекулярные сита
Цеолит, используемый в генераторах PSA, содержит крошечные поры, которые задерживают азот, позволяя кислороду свободно течь. Этот материал молекулярного сита имеет более высокое сродство к азоту по сравнению с кислородом.
Некоторые свойства, которые делают цеолит эффективным для генерации кислорода PSA, включают:
- Большая площадь поверхности внутри пористой структуры
- Способность быстро адсорбировать азот под давлением.
- Легкая десорбция азота при снижении давления
- Высокая селективность по азоту по сравнению с кислородом
Подобные цеолитовые адсорбенты позволяют системам PSA производить кислород с чистотой более 90%.
Объяснение этапов процесса PSA
Процесс генерации кислорода PSA включает циклическое переключение между адсорбцией при более высоком давлении и десорбцией при более низком давлении. Вот ключевые шаги:
- Наддув – Воздушный компрессор подает окружающий воздух в один резервуар. Начинается фаза адсорбции.
- Адсорбция азота – При более высоком давлении молекулы азота из воздуха преимущественно адсорбируются на цеолите.
- Производство кислорода – Очищенный кислород проходит через слой адсорбента и выходит из сосуда. Этот газообразный продукт содержит более 90% кислорода.
- Десорбция – Прежде чем азот насытит цеолит, в сосуде разгерметизируют. Это позволяет десорбировать захваченный азот.
- Удалять – Некоторое количество полученного кислорода возвращается через резервуар для удаления выделившегося газообразного азота. Это регенерирует адсорбент.
- Разгерметизация – Сосуд возвращается к более высокому давлению и повторяет фазу адсорбции.
Пока один сосуд находится в режиме адсорбции, другой сосуд подвергается десорбции/продувке для непрерывного производства газообразного кислорода.
Основные компоненты генератора PSA
Система генерации кислорода PSA содержит следующие основные компоненты:
- Воздушный компрессор – Сжимает входящий воздух до необходимого давления.
- Воздушные баллоны – Хранит поток сжатого воздуха и буферов
- Молекулярные сита – Содержит цеолит для адсорбции азота.
- Хранение кислорода – Хранит очищенный кислородный продукт
- Панель управления – Автоматизирует цикл PSA через клапаны
- Трубки и клапаны – Прямые потоки воздуха для адсорбции и десорбции
Цикл PSA контролируется автоматическими пневматическими клапанами, которые открываются и закрываются, направляя воздух в соответствующий сосуд. Это обеспечивает плавную и непрерывную подачу кислорода.
Приобретите собственный генератор кислорода PSA
Если вам необходим источник кислорода на месте, Oxynitra предлагает индивидуальные генераторы кислорода PSA для медицинского, промышленного и лабораторного использования. Обладая более чем 40-летним опытом в области технологии PSA, Oxynitra может поставить надежные системы получения кислорода высокой чистоты, отвечающие вашим конкретным требованиям.
Заключение
Генераторы кислорода PSA обеспечивают непрерывную подачу кислорода путем адсорбции азота на молекулярных ситах цеолита. Принципы адсорбции при переменном давлении, специализированные цеолитовые адсорбенты и автоматизация системы позволяют генераторам КЦА поставлять кислород высокой чистоты для различных нужд на объекте.
