Hvordan virker Oxygen PSA-teknik?
Pressure swing adsorption (PSA) oxygenproduktion er en gasseparationsteknologi baseret på princippet om fysisk adsorption. Det renser ilt fra luften gennem den selektive adsorption af molekylsigter.
Det grundlæggende princip for PSA-iltproduktion
- PSA-iltproduktion udnytter forskellen i adsorptionsydelsen af nitrogen og oxygen (i luften) på molekylsigten, samt den egenskab, at adsorptionskapaciteten ændrer sig med trykket.
- Under ligevægtsbetingelser adsorberer molekylsigten fortrinsvis nitrogenkomponenten. Under øgede trykforhold er adsorptionen af nitrogen højere end adsorptionskapaciteten ved lavt tryk.
- Og desorptionsregenereringen af molekylsigten opnås ved at ændre driftstrykket, det vil sige trykadsorption og dekompressionsdesorption, hvorved der opnås oxygen- og nitrogenadskillelse.
Zeolit molekylær sigte i iltproduktionssystem
- Kernekomponenten i oxygenproduktionssystemet er molekylsigte. Selvom oxygen og nitrogen er u-polære stoffer, vil de producere inducerede dipoler under påvirkning af zeolit-molekylsigter.
- Der er en tiltrækning (induktiv kraft) mellem den inducerede dipol og den iboende dipol af polære molekyler. Fordi den induktive kraft af nitrogen er større end den af oxygen, adsorberer molekylsigten meget mere nitrogen end oxygen.
- Når luften passerer gennem zeolitmolekylsigten, adsorberes nitrogen fortrinsvis af molekylsigten og beriges i dens mikroporer, mens kun en lille mængde oxygen adsorberes, og det meste af det passerer gennem molekylsigten for at blive produktgas.
Arbejdsprocessen for PSA-iltproduktion
- Luften komprimeres først af en fuld-luftkompressor og passerer gennem flere filtre for at fjerne det meste af partikelstøv og urenheder. derefter afkøles den varme luft af en kold tørretumbler for at fjerne fugt fra luften; og til sidst kommer den ind i luftlagertanken for buffering og trykstabilisering, og kommer ind i adsorptionstårnet, der er blevet regenereret og er i funktionsdygtig tilstand gennem en omskifterventil.
- I adsorptionstårnet adsorberes nitrogen, kuldioxid og andre gasser af molekylsigter, og oxygen beriges fra toppen af adsorptionstårnet og kommer ind i oxygenbuffertanken. På iltbuffertankens udløbsrørledning er der tilvejebragt en prøvetagningsport for at detektere iltens renhed. Den kvalificerede ilt filtreres derefter gennem et støvfilter og et steriliseringsfilter for at opnå kvalificeret ilt i produkt-kvalitet.
- For at opnå kontinuert og stabil ilt i produkt-kvalitet er PSA-iltproduktionsudstyret udstyret med mindst to adsorptionstårne til at producere ilt skiftevis. Når det ene tårn adsorberer og producerer ilt, er det andet adsorptionstårn i regenereringstilstand, og de andre komponentgasser, der udledes ved regenereringsproces, dæmpes gennem en lyddæmper og frigives derefter udendørs.
