Hoe zuurstof-PSA-techniek werkt?
Pressure Swing Adsorption (PSA)-zuurstofproductie is een gasscheidingstechnologie gebaseerd op het principe van fysieke adsorptie. Het zuivert zuurstof uit de lucht door de selectieve adsorptie van moleculaire zeven.
Het basisprincipe van PSA-zuurstofproductie
- PSA-zuurstofproductie maakt gebruik van het verschil in de adsorptieprestaties van stikstof en zuurstof (in de lucht) op de moleculaire zeef, evenals van het kenmerk dat de adsorptiecapaciteit verandert met de druk.
- Onder evenwichtsomstandigheden adsorbeert de moleculaire zeef bij voorkeur de stikstofcomponent. Onder verhoogde drukomstandigheden is de adsorptie van stikstof hoger dan de adsorptiecapaciteit bij lage druk.
- En de desorptieregeneratie van de moleculaire zeef wordt bereikt door de werkdruk te veranderen, dat wil zeggen adsorptie onder druk en decompressiedesorptie, waardoor zuurstof- en stikstofscheiding wordt bereikt.
Zeoliet moleculaire zeef in zuurstofproductiesysteem
- De kerncomponent van het zuurstofproductiesysteem is de moleculaire zeef. Hoewel zuurstof en stikstof niet-polaire stoffen zijn, zullen ze geïnduceerde dipolen produceren onder invloed van moleculaire zeolietzeven.
- Er is een aantrekkingskracht (inductieve kracht) tussen de geïnduceerde dipool en de inherente dipool van polaire moleculen. Omdat de inductieve kracht van stikstof groter is dan die van zuurstof, absorbeert de moleculaire zeef veel meer stikstof dan zuurstof.
- Wanneer de lucht door de moleculaire zeolietzeef gaat, wordt stikstof bij voorkeur geadsorbeerd door de moleculaire zeef en verrijkt in zijn microporiën, terwijl slechts een kleine hoeveelheid zuurstof wordt geadsorbeerd, en het grootste deel ervan door de moleculaire zeef gaat en productgas wordt.
Het werkproces van PSA-zuurstofproductie
- De lucht wordt eerst gecomprimeerd door een luchtcompressor met volledige-prestaties en gaat door meerdere filters om het grootste deel van het stof en de onzuiverheden te verwijderen; vervolgens wordt de warme lucht gekoeld door een koude droger om vocht uit de lucht te verwijderen; en ten slotte gaat het de luchtopslagtank binnen voor buffering en drukstabilisatie, en gaat het de adsorptietoren binnen die is geregenereerd en in werkende staat verkeert via een schakelklep.
- In de adsorptietoren worden stikstof, kooldioxide en andere gassen geadsorbeerd door moleculaire zeven, en zuurstof wordt verrijkt vanaf de bovenkant van de adsorptietoren en komt de zuurstofbuffertank binnen. Op de uitlaatleiding van de zuurstofbuffertank is een bemonsteringspoort aangebracht om de zuiverheid van zuurstof te detecteren. De gekwalificeerde zuurstof wordt vervolgens gefilterd door een stoffilter en een sterilisatiefilter om gekwalificeerde zuurstof van productkwaliteit- te verkrijgen.
- Om continue en stabiele zuurstof van productkwaliteit- te verkrijgen, is de PSA-zuurstofproductieapparatuur uitgerust met ten minste twee adsorptietorens om afwisselend zuurstof te produceren. Wanneer de ene toren zuurstof adsorbeert en produceert, bevindt de andere adsorptietoren zich in een regeneratietoestand en worden de andere componentgassen die door het regeneratieproces worden afgevoerd, tot zwijgen gebracht door een geluiddemper en vervolgens naar buiten vrijgegeven.
