Happigeneraattorit

VSA (Vacuum Swing Adsorption), VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption) ja PSA (Pressure Swing Adsorption) ovat prosesseja, joiden avulla happi erotetaan muista ilmassa olevista kaasuista. Näissä prosesseissa käytetään yleensä kahta rinnakkaista adsorptiopylvästä, joiden välillä vaihdetaan automaattisesti ohjatuilla venttiileillä. Kummassakin pylväässä on zeoliittityyppinen adsorptiokerros, joka erottaa typen ilmasta ja jättää jäljelle halutun ainesosan, eli hapen.

VSA- ja VPSA-tekniikassa käytetään puhallinta, jolla ilmaa syötetään happea tuottavaan happigeneraattoriin. VSA:n ja VPSA:n pääasiallinen ero on kuitenkin se, että VSA-tekniikassa puhaltimen tyypillinen lähtöpaine on enintään 200–300 mbar (3–4 psi) ja VPSA-tekniikassa 300–1000 mbar (4–15 psi). VPSA-tekniikalla voidaan siis tuottaa suurempi hapen paine.

Jotta talteen otetut typpimolekyylit voidaan poistaa, sekä VSA- että VPSA-tekniikat käyttävät talteen otetun typen poistamiseen alipainepumppua. Prosessia kutsutaan elvytykseksi. Molemmissa tekniikoissa alipaineen tasot ovat samat.

Näin ollen VSA- ja VPSA-tekniikoiden pääasiallinen ero on se, että VSA toimii matalammalla puhaltimen paineella ja VPSA korkeammalla puhaltimen paineella. Lisäksi VSA:ta käytetään yleensä kohteissa, joissa hapen ei tarvitse olla niin puhdasta, kun taas VPSA voi tuottaa puhtaampaa happea.

Mikä sitten on PSA? PSA on samankaltainen kuin VPSA, mutta siinä ei käytetä alipainepumppua. Puhaltimen sijaan käytetään kompressoria, joka tuottaa noin 7 baarin (100 psi:n) syöttöilman zeoliittipatjaan. Kun PSA:ssa käytetty zeoliittipatja on kyllästetty talteen otetulla typellä, paine alenee ilmakehän paineeseen, jossa typpi desorboituu automaattisesti ilman alipainepumppua ja jättää jäljelle puhdasta happea. Koska puhaltimen sijaan käytetään kompressoria, hapen tyypillinen lähtöpaine on 3,5 bar (50 psi).