Производство азота и кислорода

PSA генераторы CAN GAS:

Принцип адсорбционного (Pressure Swing Adsorption) PSA генератора азота основан на физических явлениях адсорбции и диффузии.

Под адсорбцией мы понимаем - поглощение газа поверхностью твердого тела (адсорбента) за счет сил молекулярного взаимодействия молекул газа и молекул твердого тела (адсорбента).

Под адсорбентом мы понимаем - высокопористое твердое вещество, способное поглощать (адсорбировать) молекулы разных газов.

Каждый газ, содержащийся в воздухе, имеет свою адсорбционную величину, которая зависит от его физических свойств. По этому, для каждого из них применяется свой адсорбент. Для получения кислорода - синтетические цеолиты. Для получения азота - синтетические углеродные молекулярные сита (CMS).

Величины адсорбции азота и кислорода на углеродных ситах приблизительно одинаковы. Но скорость поглощения азота в десятки раз ниже скорости поглощения кислорода. Это связано с тем, что диаметр молекулы азота немного превосходит диаметр молекулы кислорода. При синтезе молекулярных сит подбирают такой диаметр входа в адсорбирующие поры, чтобы молекулы кислорода проникали в них легко, а молекулы азота - с затруднением. Разница в скоростях поглощения молекул кислорода и азота является основой для построения процесса очистки воздуха от кислорода.

PSA процесс генерации азота можно представить так:

- Цикл процесса состоит не менее чем из двух стадий

- На первой из стадий («адсорбция») происходит поглощение адсорбентом кислорода с получением первого продукционного потока азота. На второй стадии («регенерация») кислород выделяется из адсорбента и отводится в качестве второго продукционного потока

- Процесс протекает при температуре окружающей среды

- В течение цикла происходят колебания давления с амплитудой от 3 до 10 атм.

Для PSA получения кислорода из воздуха используется синтетический цеолит - (Zeolite molecular sieve) ZMS.

Величина адсорбции азота на цеолитах приблизительно в 2 раза выше, чем кислорода за счет отличий физических свойств молекул этих газов. Это дает возможность построить процесс очистки воздуха от азота и получение непрерывного потока кислорода

PSA процесс получения кислорода:

Генератор состоит из двух адсорберов (обычно цилиндрические емкости), заполненных гранулированным цеолитом.

Очищенный от пыли и масла воздух под давлением 4~6 Атм. проходит через один из периодически переключающихся электромагнитных клапанов в первый адсорбер.

Цеолит(Zeolite molecular sieve) ZMS поглощает преимущественно азот, а кислород проходит через слой адсорбента и через обратный клапан поступает в ресивер. В это же время во втором адсорбере происходит понижение давления и выброс накопленного азота. Кроме того, часть кислорода из первого адсорбера поступает через дроссельное устройство во второй адсорбер и дополнительно вытесняет из него накопленный азот.

Через время полуцикла адсорберы обмениваются своими функциями. Второй адсорбер задерживает азот и продуцирует кислород, а первый адсорбер освобождается от накопленного азота.

Такой цикл повторяется многократно. Извлеченный из воздуха концентрированный кислород накапливается в ресивере и может расходоваться в необходимых количествах.

Генератор полностью автоматизирован и работает без непосредственного участия человека.

Таким образом, генератор кислорода является, по сути, устройством очистки воздуха от азота циклического типа с автоматической регенерацией (восстановлением свойств) адсорбента в каждом цикле работы.

VPSA генераторы кислорода:

Основной принцип работы (Vacuum Pressure swing adsorption) PVSA генератора кислорода повторяет принцип работы PSA генератора кислорода. Главное различие в том, что во время PSA генерации кислорода кислород извлекают при давлении выше атмосферного, а стадия регенерации цеолита проходит при атмосферном давлении, а во время VPSA генерации кислорода, кислород извлекают при давлении выше атмосферного, а стадия регенерации цеолита проходит при пониженном давлении. Т.е. цеолит ZMS восстанавливается при помощи вакуумной системы.

ГЕНЕРАТОРЫ АЗОТА | ГЕНЕРАТОРЫ КИСЛОРОДА Производство азота, производство кислорода из сжатого воздуха.