gerador de nitrogênio de adsorção de balanço de pressão

- Apr 20, 2016-


Adsorção de balanço de pressão

Adsorção de balanço de pressão (PSA) é uma tecnologia usada para separar algumas espécies de gás de uma mistura de gases sob pressão, de acordo com a espécie características moleculares e afinidade para um material adsorvente . Opera em temperaturas perto de ambientes e difere significativamente da técnicas de destilação criogénica de separação de gás. Materiais de adsorção específicas (zeólitos) são usados como uma armadilha, preferencialmente, fixando as espécies-alvo gás a alta pressão. O processo então oscilações de baixa pressão para desorb o material adsorvido.

Processos de adsorção de balanço de pressão dependem do fato de que, sob alta pressão, gases tendem a ser atraídos para superfícies sólidas, ou "adsorvido". Quanto maior a pressão, o gás mais é adsorvida; Quando a pressão é reduzida, o gás é liberado, ou em estudo dessorvido. Processos PSA podem ser usados para separar gases em uma mistura porque gases diferentes tendem a ser atraídos a sólido diferente superfícies mais ou menos fortemente. Se uma mistura gasosa como o ar, por exemplo, é passada sob pressão através de um recipiente contendo uma adsorvente cama de zeólita que atrai o nitrogênio mais fortemente do que oxigênio, parte ou a totalidade do nitrogênio vai ficar na cama, e o gás que sai do navio será enriquecido em oxigênio. Quando a cama chega ao fim da sua capacidade de adsorção de nitrogênio, pode ser regenerada, reduzindo a pressão, assim liberando o nitrogênio adsorvido. Então está pronto para um novo ciclo de produção de ar enriquecido de oxigênio.

Este é o processo usado na medicina concentradores de oxigênio usado por pacientes de enfisema e outros que necessitam de ar enriquecido de oxigênio para respirar.

Usar dois navios adsorvente permite quase contínua produção de gás monitorado. Também permite a chamada equalização de pressão, onde o gás deixando o navio sendo despressurizaram é usado para pressionar parcialmente o segundo navio. Isso resulta em significativa economia de energia e é uma prática industrial comum.

Além de sua capacidade de discriminar entre diferentes gases, adsorventes para sistemas PSA são materiais geralmente muito porosos, escolhidos por causa de suas grandes áreas de superfície específicas. Adsorventes típicos são carbono ativado, sílica gel, alumina e zeólita. Embora o gás adsorvido nestas superfícies podem consistir de uma camada de apenas um ou no máximo de algumas moléculas de espessura, áreas de superfície de várias centenas de metros quadradas por grama habilitar a adsorção de uma parcela significativa de peso do adsorvente gás. Além de sua seletividade para gases diferentes, zeólitos e alguns tipos de carvão ativado chamaram carbono peneiras moleculares pode utilizar suas características de peneira molecular para excluir algumas moléculas de gás da sua estrutura baseada no tamanho das moléculas, desse modo, restringindo a capacidade das moléculas maiores de ser adsorvida.


Pesquisa está em andamento para PSA capturar CO2 em grande quantidade de usinas a carvão , antes da captura, para reduzir a produção de gases de efeito estufa de plantas.

PSA também tem sido discutida como uma alternativa futura para a não-regenerável tecnologia adsorvente usada em traje espacial sistemas primários de suporte de vida, a fim de economizar peso e estender o tempo de funcionamento do terno.


Duplo estágio PSA

(DS-PSA, por vezes referido como PSA de passo duplo). Com esta variação de PSA, desenvolvido para uso em geração de geradores de nitrogênio de laboratório de gás nitrogênio é dividido em duas etapas: na primeira etapa, o ar comprimido é forçado a passar através de uma peneira molecular de carbono para produzir o nitrogênio em uma pureza de aproximadamente 98%; na segunda etapa este nitrogênio é forçado a passar para uma segunda peneira molecular de carbono e o gás nitrogênio atinge uma pureza final até 99.999%. O gás de purga da segunda etapa é reciclado e parcialmente usado como gás de alimentação na primeira etapa.

Além disso, o processo de expurgo é suportado pelo ativa evacuação para um melhor desempenho no próximo ciclo. Os objetivos de ambas as mudanças é para melhorar a eficiência ao longo de um processo convencional de PSA.

O DS-PSA também é aplicada para a concentração de oxigênio níveis neste caso uma sílica de alumínio de zeólita com base em absorver nitrogênio na primeira fase com foco oxigênio 95%, e na segunda fase da peneira molecular de carbono absorve o nitrogênio residual em um ciclo reverso, concentrando-se para 99% de oxigénio.

Rápido PSA

Adsorção de balanço de pressão rápida ou RPSA é frequentemente usada em concentradores de oxigênio portátil. Permite uma redução significativa no tamanho do adsorvente a dormir quando alta pureza não é essencial e alimentação de gás podem ser descartada. Ela funciona por ciclismo rapidamente a pressão enquanto alternadamente ventilação opostos de coluna na mesma taxa. Isso significa que o unadsorbed gases progredir ao longo da coluna muito mais rápida e são exalados no distal acabar, enquanto gases adsorvidos não terá a chance de progresso e são exalados no proximal final.