Generatory tlenu

VSA (Vacuum Swing Adsorption), VPSA (Vacuum Pressure Swing Adsorption) i PSA (Pressure Swing Adsorption) to procesy służące do generowania tlenu poprzez jego oddzielenie od innych gazów znajdujących się w powietrzu. Procesy te zwykle realizowane są z użyciem dwóch równoległych kolumn adsorpcyjnych, w sekwencji przełączanej przez automatycznie sterowane zawory. Każda kolumna zawiera zeolitową warstwę adsorpcyjną, która oddziela azot od powietrza, tak aby pozostał pożądany składnik — tlen.

W technologii VSA i VPSA do dostarczania powietrza do generatora w celu wytworzenia tlenu wykorzystywana jest dmuchawa. Tutaj tkwi główna różnica między technologiami VSA i VPSA. W rozwiązaniach VSA typowe ciśnienie na wyjściu dmuchawy wynosi maksymalnie 200–300 mbar (3–4 psi). W przypadku VPSA typowe ciśnienie tłoczenia dmuchawy mieści się w zakresie 300–1000 mbar (4–15 psi). W rezultacie technologia VPSA może zapewnić wyższe ciśnienie tlenu.

Aby móc usunąć wychwycone cząsteczki azotu, technologie VSA i VPSA wykorzystują pompę próżniową. Proces usuwania azotu nazywamy regeneracją. W obu technologiach poziomy podciśnienia są takie same.

Główną różnicą między VSA a VPSA jest zatem fakt, że rozwiązanie VSA działa przy niższym ciśnieniu dmuchawy, a VPSA przy wyższym. Technologię VSA zwykle stosuje się w aplikacjach o niższej wymaganej czystości, podczas gdy systemy VPSA mogą wytwarzać tlen o wyższej czystości.

A więc czym jest PSA? Technologia PSA przypomina VPSA, z tym że uproszczono ją poprzez eliminację pompy próżniowej. Powietrza o ciśnienie około 7 bar (100 psi) do złoża zeolitu jest dostarczone nie za pomocą dmuchawy a sprężarki. Po nasyceniu zeolitu wychwyconym azotem ciśnienie obniżane jest do ciśnienia atmosferycznego i azot automatycznie ulega desorpcji bez pomocy pompy próżniowej, pozostawiając w procesie czysty tlen. Ze względu na zastosowanie sprężarki zamiast dmuchawy typowe ciśnienie dostarczania tlenu wynosi 3,5 bara (50 psi).