Generatori di ossigeno

L'adsorbimento tramite vuoto (VSA, Vacuum Swing Adsorption), l'adsorbimento tramite vuoto ad alta pressione (VPSA, Vacuum Pressure Swing Adsorption) e l'adsorbimento a oscillazione di pressione (PSA, Pressure Swing Adsorption) sono processi utilizzati per separare l'ossigeno dagli altri gas presenti nell'aria. Questi processi generalmente avvengono tramite due colonne di adsorbimento in parallelo, in sequenza batch, commutate da valvole a controllo automatico. Ogni colonna include uno strato adsorbente di tipo a zeolite che separa l'azoto dall'aria in maniera da lasciare solo la componente di ossigeno desiderata.

Le tecnologie VSA e VPSA utilizzano una soffiante per alimentare l'aria nel generatore di ossigeno per produrre ossigeno. Le tecnologie VSA e VPSA, tuttavia sono lievemente diverse: nella tecnologia VSA, la pressione di erogazione tipica della soffiante non è superiore a 200-300 mbar (3-4 psi), mentre nella tecnologia VPSA è compresa tra 300 e 1000 mbar (4-15 psi), per cui tecnologia VPSA consente l'erogazione di ossigeno a una pressione più elevata.

Per poter rimuovere le molecole di azoto catturate, entrambe le tecnologie VSA e VPSA utilizzano una pompa per vuoto per rimuovere l'azoto catturato in una fase del processo chiamata rigenerazione. In entrambe le tecnologie, i livelli di pressione del vuoto sono identici.

Pertanto, i sistemi VSA e VPSA si distinguono principalmente perché il sistema VSA funziona a una pressione della soffiante inferiore, mentre il sistema VPSA funziona a una pressione della soffiante superiore. Il sistema VSA, inoltre, viene utilizzato generalmente per applicazioni a bassa purezza, mentre il sistema VPSA è in grado di produrre ossigeno di purezza maggiore.

In cosa consiste la tecnologia PSA? La tecnologia PSA è simile alla tecnologia VPSA, ma non utilizza una pompa per vuoto. Invece di una soffiante, viene utilizzato un compressore per l'erogazione di aria di alimentazione a circa 7 bar (100 psi) al letto di zeolite. Quando il letto di zeolite nella tecnologia PSA è saturo di azoto catturato, la pressione viene ridotta alla pressione atmosferica, in cui l'azoto viene desorbito automaticamente, senza l'ausilio di una pompa per vuoto, lasciando ossigeno puro. Siccome viene utilizzato un compressore invece di una soffiante, la pressione tipica di erogazione dell'ossigeno è 3,5 bar (50 psi).