Атлас Копко Казахстан - Компрессорная техника
Our solutions
Промышленные инструменты и решения
Solutions
Наши клиенты
Промышленные инструменты и решения
Продукция
Промышленные инструменты и решения
Решения для сверления
Аренда
Solutions
Компрессорная техника
Solutions
Продукция
Компрессорная техника
Обслуживание и запасные части
Компрессорная техника
Вакуумные решения
Solutions
Продукты и решения
Solutions
Воздушные компрессоры
Продукты и решения
Компрессоры для использования на морских платформах и судах
Обслуживание и запасные части
Продукты и решения
Вакуумные насосы с масляным уплотнением
Дрели
Продукты и решения
Парк арендного оборудования
Аккумуляторные системы
Передвижные компрессоры
Продукты и решения
Универсальный, компактный и простой в транспортировке буксируемый компрессор

Получение азота путем короткоцикловой безнагревной адсорбции (PSA)

Compressed Air Wiki Nitrogen Industrial Gases

Возможность получения своего собственного азота позволяет полностью управлять подачей N2. Это может быть полезно для многих компаний, которые ежедневно нуждаются в азоте. Что это значит для вашей компании? Если азот получают внутри компании, то вам не нужно полагаться на третью сторону в части поставки, устраняя потребность в обработке, заправке и доставке. Одним из способов получения азота является короткоцикловая безнагревная адсорбция.

Как работает короткоцикловая безнагревная адсорбция?

При самостоятельном производстве азота важно знать и понимать требования к уровню чистоты, которого вы хотите достичь. В некоторых областях применения требуется низкий уровень чистоты (от 90 до 99%), например, при накачивании шин и предотвращении пожаров, в то время как в других областях, таких как пищевая промышленность и производство напитков или пластиковое формование, требуется высокий уровень чистоты (от 97 до 99,999%). В таких областях технология PSA является идеальным и простым решением. В сущности, генератор азота работает путем отделения молекул азота от молекул кислорода в сжатом воздухе. Технология отделения азота от кислорода с адсорбцией последнего обеспечивает улавливание кислорода из потока сжатого воздуха с помощью адсорбции. Адсорбция происходит, когда молекулы связываются с адсорбентом, в данном случае молекулы кислорода прикрепляются к углеродному молекулярному ситу (CMS). Это происходит в двух отдельных сосудах высокого давления, каждый из которых наполнен CMS. Происходит чередование процессов разделения и регенерации. На это время мы назовем их колонной A и колонной B. Сначала чистый и сухой сжатый воздух поступает в колонну A, и поскольку молекулы кислорода меньше молекул азота, они попадают в поры угольного сита. Молекулы азота не могут попасть в поры, так что они будут проходить через углеродное молекулярное сито. В результате вы получаете азот требуемой степени чистоты. Эта фаза называется фазой адсорбции или сепарации. Но на этом процесс не заканчивается. Большая часть азота, производимого в колонне A, выходит из системы (она готова к прямому использованию или хранению), в то время как небольшая часть полученного азота поступает в колонну B в противоположном направлении (сверху вниз). 

Этот поток необходим для выталкивания кислорода, захваченного в предыдущей фазе адсорбции колонны B. При сбросе давления в колонне B молекулярные сита углерода теряют способность удерживать молекулы кислорода. Они отсоединяются от сит и отводятся через выхлопную трубу небольшим потоком азота, поступающим из колонны A. Таким образом система создает пространство для новых молекул кислорода, которые крепятся к ситам на следующей фазе адсорбции. Мы называем этот процесс "очистки" регенерацией колонны с насыщением кислородом.

Что такое генерация адсорбционного газа при переменном давлении

PSA означает адсорбцию при колебаниях давления. Это технология, которая может использоваться для производства азота или кислорода в профессиональных целях.

Изображение процесса производства азота. Сначала резервуар А находится в фазе адсорбции, а в резервуаре В выполняется регенерация. На втором этапе давление в обоих резервуарах выравнивается, после чего в резервуаре А начинается регенерация, в то время как в резервуаре В генерируется азот.

Сначала резервуар А находится в фазе адсорбции, а в резервуаре В выполняется регенерация. На втором этапе давление в обоих резервуарах выравнивается, чтобы подготовиться к переключению. После переключения в резервуаре А начинается регенерация, а в резервуаре В генерируется азот.

На этом этапе давление в обеих колоннах будет выравниваться, и они изменят фазы от адсорбирования до регенерации и наоборот. CMS в колонне A будет насыщен, а колонна B, благодаря сбросу давления, сможет перезапустить процесс адсорбции. Данный процесс также называют «изменением давления», это означает, что он позволяет захватывать определенные газы при более высоком давлении и выпускать при более низком давлении. Система PSA с двумя колоннами позволяет обеспечить непрерывное производство азота с желаемым уровнем чистоты.

Чистота азота и требования к всасываемому воздуху

Важно понимать тот уровень чистоты, который необходим для каждой системы, чтобы целенаправленно генерировать свой собственный азот. Тем не менее, существуют некоторые общие требования к всасываемому воздуху. Перед входом в генератор азота сжатый воздух должен быть чистым и сухим, поскольку это положительно влияет на качество азота, а также предотвращает повреждение CMS от влаги. Кроме того, необходимо контролировать температуру и давление на входе в диапазоне от 10 до 25 градусов C, сохраняя при этом давление от 4 до 13 бар. Для надлежащей обработки воздуха между компрессором и генератором должен быть установлен осушитель. Если всасываемый воздух поступает из маслосмазываемого компрессора, необходимо также установить масляный коалесцирующий и угольный фильтр, чтобы исключить любые примеси до того, как сжатый воздух попадет в генератор азота. В большинстве генераторов установлены отказоустойчивые датчики температуры, давления и точки росы под давлением, которые предотвращают попадание загрязненного воздуха в систему PSA и повреждение ее компонентов.

Типичная установка: воздушный компрессор, осушитель, фильтры, воздушный ресивер, генератор азота, приемник азота. Азот может поступать потребителю непосредственно из генератора или через дополнительный буферный резервуар (не показан).

Другим важным аспектом генерации азота PSA является воздушный коэффициент. Это один из самых важных параметров в системе генератора азота, поскольку он определяет сжатый воздух, необходимый для получения определенного расхода азота. Таким образом, воздушный коэффициент указывает на эффективность генератора, т. е. более низкий воздушный коэффициент соответствует повышенной эффективности и, конечно, сниженным общим эксплуатационным расходам.

Выбор между PSA и мембранным генератором

 

PSA

МЕМБРАНА

ДОСТИГАЕМЫЙ УРОВЕНЬ ЧИСТОТЫ

ЧИСТОТА АЗОТА ДО 99,999%

ЧИСТОТА АЗОТА ДО 99,9%

ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ВЫШЕ

ВЫСОКАЯ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ В ЗАВИСИМ. ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

ПОНИЖЕННАЯ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМП.

ПОВЫШЕННАЯ ПРИ ВЫСОКОЙ ТЕМП.

СЛОЖНОСТЬ СИСТЕМЫ

СРЕДНЯЯ

НИЗКАЯ

ИНТЕНСИВНОСТЬ ОБСЛУЖИВАНИЯ

НИЗКАЯ

ОЧЕНЬ НИЗКИЙ

УСТОЙЧИВОСТЬ ДАВЛЕНИЯ

КОЛЕБАНИЯ НА ВХОДЕ/ВЫХОДЕ

СТАБИЛЬНЫЕ

СТАБИЛЬНОСТЬ ПОТОКА

КОЛЕБАНИЯ НА ВХОДЕ/ВЫХОДЕ

СТАБИЛЬНЫЕ

СКОРОСТЬ ЗАПУСКА

МИНУТЫ/ЧАСЫ

СЕКУНДЫ

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВОДЫ (ПАРА)

PDP, МАКС. 8 °C

ВОДА НЕ В ЖИДКОМ СОСТОЯНИИ

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ МАСЛА

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ (< 0,01мг/м³)

НЕ ДОПУСКАЕТСЯ (< 0,01мг/м³)

УРОВЕНЬ ШУМА

ВЫСОКИЙ (пики продувки)

ОЧЕНЬ НИЗКИЙ

МАССА

СРЕДНЯЯ

НИЗКАЯ

Другие статьи по этой теме

an illustration about compressed air in the atlas copco air wiki.

Азот: что это такое и где он используется?

4 March, 2022

Азот постоянно находится рядом с нами. Это основной компонент воздуха, которым мы дышим, но мы его не используем. В этой статье мы рассмотрим некоторые из множества вариантов применения азота.