Generatoare de azot prin adsorbție cu presiune oscilantă

Atunci când produceți propriul azot, este important să cunoașteți și să înțelegeți nivelul de puritate pe care doriți să îl atingeți. Unele aplicații necesită niveluri scăzute de puritate (între 90 și 99%), precum umflarea anvelopelor la vulcanizare și stingerea incendiilor, în timp ce altele, cum ar fi aplicațiile din industria alimentară și a băuturilor sau turnarea plasticului, necesită niveluri ridicate (de la 97 la 99,999%). În aceste cazuri, tehnologia PSA este calea ideală și cea mai ușoară de urmat. În esență, un generator de azot funcționează prin separarea moleculelor de azot de moleculele de oxigen din aerul comprimat. Pressure Swing Adsorption face acest lucru prin captarea oxigenului din fluxul de aer comprimat folosind adsorbția. Adsorbția are loc atunci când moleculele se leagă de un adsorbant, în acest caz moleculele de oxigen se atașează de o sită moleculară de carbon (CMS). Acest lucru se întâmplă în două recipiente sub presiune separate, fiecare umplut cu un adsorbant, care comută între procesul de separare și procesul de regenerare. Deocamdată, să le numim turnul A și turnul B. Pentru început, aerul comprimat curat și uscat intră în turnul A și, deoarece moleculele de oxigen sunt mai mici decât moleculele de azot, vor intra în porii sitei de carbon. Pe de altă parte, moleculele de azot nu se pot încadra în pori, astfel încât vor ocoli sita moleculară . Drept urmare, ajungeți la azot de puritate dorită. Această fază se numește faza de adsorbție sau separare. Cu toate acestea, nu se oprește acolo. Cea mai mare parte a azotului produs în turnul A iese din sistem (gata pentru utilizare sau stocare directă), în timp ce o porțiune mică din azotul generat este direcționat în turnul B în direcția opusă (de sus în jos). Acest flux este necesar pentru a impinge oxigenul care a fost capturat în faza anterioară de adsorbție a turnului B. Prin eliberarea presiunii din turnul B, sitele moleculare de carbon își pierd capacitatea de a reține moleculele de oxigen. Acestea se vor detașa de sită și vor fi duse prin evacuare prin fluxul mic de azot care vine din turnul A. Făcând astfel, sistemul face loc ca noi molecule de oxigen să se atașeze la sita într-o fază de adsorbție următoare. Numim acest proces de „curățare” o regenerare a turnului saturat cu oxigen.

Este important să înțelegeți nivelul de puritate necesar pentru fiecare aplicație pentru a vă genera în mod specific propriul azot. Cu toate acestea, există anumite cerințe generale cu privire la aerul de admisie. Aerul comprimat trebuie să fie curat și uscat înainte de a intra în generatorul de azot, deoarece acest lucru afectează calitatea azotului. În plus, temperatura și presiunea de intrare trebuie controlate între 10 și 25 de grade C, păstrând presiunea între 4 și 13 bar. Pentru a trata aerul corect, ar trebui să existe un uscător între compresor și generator. Dacă aerul de admisie este generat de un compresor lubrifiat cu ulei, ar trebui să instalați, de asemenea, un filtru de carbon si unul coalescer pentru a scăpa de orice impurități înainte ca aerul comprimat să ajungă la generatorul de azot. Există senzori de presiune, temperatură și punct de rouă  instalați în majoritatea generatoarelor ca un sistem de siguranță, care împiedică aerul contaminat să intre în sistemul PSA și să deterioreze componentele sale.

Exemplu de instalație producere azot: compresor de aer, uscător, filtre, butelie de aer, generator de azot, rezervor azot. Azotul poate fi consumat direct de la generator sau printr-un rezervor suplimentar -buffer(nu este prezentat).

Un alt aspect important în generarea de azot PSA este factorul de aer. Este unul dintre cei mai importanți parametri într-un sistem generator de azot, deoarece definește aerul comprimat necesar obținerii unui anumit flux de azot. Astfel, factorul de aer indică eficiența unui generator, ceea ce înseamnă că un factor de aer mai mic indică o eficiență mai mare și, desigur, costuri generale de funcționare mai mici.