Tạo Nitơ Bằng Công Nghệ Hấp Phụ Xoay Áp Lực (PSA)

Làm thế nào để hấp phụ Swing áp suất hoạt động?

Khi tự sản xuất nitơ, điều quan trọng là phải biết và hiểu mức độ tinh khiết mà bạn muốn đạt được.Một số ứng dụng yêu cầu mức độ tinh khiết thấp (từ 90 đến 99%), chẳng hạn như bơm lốp và phòng chống cháy nổ, trong khi những ứng dụng khác, chẳng hạn như ứng dụng trong ngành thực phẩm và đồ uống hoặc đúc nhựa, yêu cầu mức độ cao (từ 97 đến 99,999%).Trong những trường hợp này, công nghệ PSA là giải pháp lý tưởng và dễ dàng nhất.

Về bản chất, máy tạo nitơ hoạt động bằng cách tách các phân tử nitơ khỏi phân tử oxy trong khí nén.Hấp phụ xoay áp suất thực hiện điều này bằng cách giữ oxy từ dòng khí nén bằng cách sử dụng phương pháp hấp phụ.Quá trình hấp phụ diễn ra khi các phân tử tự liên kết với chất hấp phụ, trong trường hợp này các phân tử oxy gắn vào sàng phân tử carbon (CMS).Điều này xảy ra trong hai bình áp suất riêng biệt, mỗi bình chứa đầy một CMS, chuyển đổi giữa quá trình tách và quá trình tái sinh.Tạm thời chúng ta hãy gọi chúng là tháp A và tháp B.

Đầu tiên, khí nén sạch và khô đi vào tháp A và vì các phân tử oxy nhỏ hơn phân tử nitơ nên chúng sẽ đi vào các lỗ của sàng cacbon.Mặt khác, các phân tử nitơ không thể lọt vào các lỗ xốp nên sẽ bỏ qua sàng phân tử carbon.Kết quả là bạn thu được nitơ có độ tinh khiết mong muốn.Pha này được gọi là pha hấp phụ hoặc pha tách.

Tuy nhiên, nó không dừng lại ở đó.Hầu hết nitơ được tạo ra ở tháp A sẽ thoát ra khỏi hệ thống (sẵn sàng để sử dụng trực tiếp hoặc lưu trữ), trong khi một phần nhỏ nitơ được tạo ra sẽ được đưa vào tháp B theo hướng ngược lại (từ trên xuống dưới).Dòng chảy này cần thiết để đẩy lượng oxy đã được thu giữ trong giai đoạn hấp phụ trước đó của tháp B ra ngoài. Bằng cách giải phóng áp suất trong tháp B, các sàng phân tử carbon mất khả năng giữ các phân tử oxy.Chúng sẽ tách ra khỏi sàng và bị dòng nitơ nhỏ đến từ tháp A mang đi qua ống xả. Bằng cách đó, hệ thống sẽ nhường chỗ cho các phân tử oxy mới gắn vào sàng trong giai đoạn hấp phụ tiếp theo.Chúng tôi gọi quá trình 'làm sạch' này là tái tạo tháp bão hòa oxy.

Đầu tiên, bể A ở giai đoạn hấp phụ trong khi bể B tái sinh.Trong giai đoạn thứ hai, cả hai bình đều cân bằng áp suất để chuẩn bị chuyển đổi.Sau khi chuyển đổi, bể A bắt đầu tái sinh trong khi bể B tạo ra nitơ.

Lúc này, áp suất ở cả hai tháp sẽ cân bằng và chúng sẽ chuyển pha từ hấp phụ sang tái sinh và ngược lại.CMS ở tháp A sẽ bão hòa, trong khi tháp B, do giảm áp suất, sẽ có thể khởi động lại quá trình hấp phụ.Quá trình này còn được gọi là 'sự thay đổi áp suất', có nghĩa là nó cho phép thu giữ một số loại khí nhất định ở áp suất cao hơn và giải phóng ở áp suất thấp hơn.Hệ thống PSA hai tháp cho phép sản xuất nitơ liên tục ở mức độ tinh khiết mong muốn.