Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSA) Teknolojisi ile Nitrojen Üretimi - Atlas Copco Türkiye
Atlas Copco Türkiye - Kompresörler
Our solutions
Endüstriyel El Aletleri ve Çözümleri
Solutions
Hizmet Verilen Endüstriler
Endüstriyel El Aletleri ve Çözümleri
Power Technique
Solutions
Ürünler
Power Technique
Enerji Depolama Sistemleri
Özel Ürün Kiralama
Solutions
Kompresörler
Solutions
Ürünler
Kompresörler
Ürünler ve çözümler
Solutions
Kiralama filosu
Ürünler ve çözümler
Enerji Depolama Sistemleri

Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSA) Teknolojisi ile Nitrojen Üretimi

Compressed Air Wiki Nitrogen Industrial Gases

Kendi nitrojeninizi üretebilmek demek N2 kaynağınızın tüm kontrolüne sahip olmak demektir. Bu, her gün nitrojene gereksinim duyan birçok şirket için faydalı olabilir. Bunun sizin şirketiniz için anlamı nedir? Nitrojeni kendi bünyenizde ürettiğinizde bunu edinmek için üçüncü taraflara olan bağımlılığınız ve dolayısıyla işleme, dolum ve teslimat maliyetleri ortadan kalkar. Nitrojen üretmenin bir yolu Basınç Salınımlı Adsorpsiyon teknolojisini kullanmaktır.

Basınç Salınımlı Adsorpsiyon nasıl çalışır?

Kendi azotunuzu üretirken ulaşmak istediğiniz saflık seviyesini bilmek ve anlamak önemlidir. Lastik şişirme ve yangın önleme gibi bazı uygulamalar düşük saflık seviyeleri (%90 ila %99) gerektirirken, gıda ve içecek sektöründeki uygulamalar veya plastik kalıplama gibi diğer uygulamalar yüksek saflık seviyesine (%97 ila %99,999) gerek duyar. Bu durumlarda PSA teknolojisi, en ideal ve kolay yöntemdir. Azot jeneratörleri esas itibariyle, azot moleküllerini basınçlı hava içindeki oksijen moleküllerinden ayırarak çalışır. Basınç Salınımlı Adsorpsiyon bu işlemi, basınçlı hava akışındaki oksijeni adsorpsiyon aracılığıyla hapsederek gerçekleştirir. Adsorpsiyon, moleküller bir adsorban maddeye bağlanırken meydana gelir. Bu durumda ise oksijen molekülleri karbon moleküllü süzgece (CMS) yapışırlar. Bu işlem, her biri CMS ile doldurulmuş olan ve ayırma işlemi ile rejenerasyon işlemi arasında geçiş yapılmasını sağlayan iki ayrı basınçlı tankta gerçekleşir. Şimdilik bunları A kulesi ve B kulesi olarak adlandıralım. Öncelikle, temiz ve kuru basınçlı hava A kulesine girer ve oksijen molekülleri, azot moleküllerinden daha küçük olduğundan karbon süzgecinin gözeneklerine girer. Öte yandan azot molekülleri gözeneklere sığmaz ve böylece karbon moleküllü süzgece takılmadan geçebilir. Sonuç olarak istenen saflıkta azot elde etmiş olursunuz. Bu aşamaya adsorpsiyon veya ayırma aşaması denir. Ancak işlem burada sona ermez. A kulesinde üretilen azotun çoğu sistemden çıkış yapar (doğrudan kullanım veya depolama için hazır şekilde), üretilen azotun küçük bir kısmı ise bu esnada B kulesine ters yönden (yukarıdan aşağıya) akar. 

Bu debi, B kulesinin bir önceki adsorpsiyon aşaması sırasında yakalanan oksijeni dışarı itmek için gereklidir. B kulesindeki basınç serbest bırakıldığında karbon moleküllü süzgeçler oksijen moleküllerini tutma kabiliyetlerini kaybeder. Oksijen molekülleri, süzgeçlerden ayrılır ve A kulesinden gelen küçük miktardaki azot debisiyle egzozdan dışarı atılır. Böylelikle sistem yeni oksijen moleküllerinin bir sonraki adsorpsiyon aşamasında eleklere yapışması için alan oluşturur. Bu "temizlik" işlemini, oksijene doygun kule rejenerasyonu olarak adlandırıyoruz.

Basınç Salınımlı Adsorpsiyon Gaz Üretimi nedir?

PSA, basınç salınımlı adsorpsiyon anlamına gelir. PSA, profesyonel süreçlerde azot veya oksijen üretmek için kullanılabilen bir teknolojidir.

Grafikte nitrojen üretme işlemi gösterilmektedir. İlk olarak B tankı rejenerasyon yaparken A tankı adsorpsiyon aşamasındadır. İkinci aşamada her iki tankın basıncı eşitlenir ve bunun ardından A tankı rejenerasyona başlarken B tankı nitrojen üretir.

İlk olarak B tankı rejenerasyon yaparken A tankı adsorpsiyon aşamasındadır. İkinci aşamada her iki tankın basıncı eşitlenir ve geçiş yapmaya hazır hale gelirler. Geçişin ardından A tankı rejenerasyona başlarken B tankı nitrojen üretir.

Bu noktada her iki kuledeki basınç eşitlenir ve adsorpsiyon ve rejenerasyon aşamaları birbiriyle değişir. A kulesindeki CMS doygunluğa ulaşırken B kulesi basınç tahliyesi sebebiyle adsorpsiyon işlemini yeniden başlatır. Bu işleme "basınç salınımı" adı da verilir ve bu, belirli gazların yüksek basınçta yakalanması ve düşük basınçta bırakılması anlamına gelir. İki kuleli PSA sistemi istenen saflık seviyesinde sürekli nitrojen üretimine olanak sağlar.

Nitrojen saflığı ve giriş havası gereklilikleri

Kendi nitrojeninizi amaca yönelik üretebilmeniz için her uygulamada gereken saflık seviyesini anlamak önemlidir. Ancak giriş havasıyla ilgili bazı genel gereklilikler mevcuttur. Basınçlı havanın nitrojen jeneratörüne girmeden önce temiz ve kuru olması gerekir çünkü bu, nitrojen kalitesini olumlu yönde etkiler ve ayrıca CMS'nin nem sebebiyle hasar görmesini önler. Ayrıca, giriş sıcaklığının 10 ile 25 derece C arasında kontrol edilmesi ve basıncın ise 4 ile 13 bar arasında tutulması gerekir. Havanın doğru şekilde şartlandırılması için kompresör ve jeneratör arasında bir kurutucu bulunması gerekir. Giriş havası bir yağlı kompresörle üretiliyorsa basınçlı hava nitrojen jeneratörüne ulaşmadan önce yabancı maddeleri atmak için bir birleşik yağ ve karbon filtresi kullanmanız gerekir. Çoğu jeneratörde kirli havanın PSA sistemine girerek bileşenlerine hasar vermesini önlemek amacıyla tedbir olarak basınç, sıcaklık ve basınç çiylenme noktası sensörleri bulunur.

Tipik bir tesisat: Hava kompresörü, kurutucu, filtreler, hava deposu, nitrojen jeneratörü, nitrojen deposu. Nitrojen doğrudan jeneratörden ya da ek bir tampon tank üzerinden (resimde gösterilmemiştir) tüketilebilir.

PSA nitrojen üretiminin önemli bir unsuru da hava faktörüdür. Bu, belirli bir nitrojen akışı elde etmek için gerekli basınçlı havayı tanımladığından, nitrojen jeneratörü sisteminin en önemli parametrelerinden biridir. Dolayısıyla hava faktörü bir jeneratörün verimliliğini gösterir; buna göre düşük hava faktörü yüksek verim ve düşük genel işletme maliyetleri anlamına gelir.

PSA ve Membran jeneratör arasında seçim yapma

 

PSA

MEMBRAN

ULAŞILABİLİR SAFLIK

VERİMLİ OLARAK %99,999'A KADAR

VERİMLİ OLARAK %99,9'A KADAR

VERİMLİLİK

DAHA YÜKSEK

YÜKSEK

PERFORMANS - SICAKLIK

YÜKSEK SICAKLIKTA DAHA DÜŞÜK

YÜKSEK SICAKLIKTA DAHA YÜKSEK

SİSTEMİN KARMAŞIKLIĞI

ORTA

DÜŞÜK

KULLANIM YOĞUNLUĞU

DÜŞÜK

ÇOK DÜŞÜK

BASINÇ STABİLİTESİ

DALGALANMALI GİRİŞ/ÇIKIŞ

STABİL

AKIŞ STABİLİTESİ

DALGALANMALI GİRİŞ/ÇIKIŞ

STABİL

ÇALIŞTIRMA HIZI

DAKİKA/SAAT

SANİYE

SU (BUHAR) HASSASİYETİ

PDP MAKS. 8°C

SIVI SUYA İZİN VERİLMEZ

YAĞ HASSASİYETİ

İZİN VERİLMEZ (< 0,01 mg/m³)

İZİN VERİLMEZ (< 0,01 mg/m³)

GÜRÜLTÜ SEVİYESİ

YÜKSEK (blow-off sırasında ani artış)

ÇOK DÜŞÜK

AĞIRLIK

ORTA

DÜŞÜK

İlgili yazılar

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

Azot: Nedir ve nerede kullanılır?

4 March, 2022

Azot, her yerde bulunur. Soluduğumuz havanın en büyük bileşeni olmasına rağmen azotu kullanmayız. Bu makalede azotun kullanılabileceği birçok durum ele alınmıştır.