Generazione dell'azoto con tecnologia di adsorbimento a swing a pressione (PSA)

In che modo funziona l'adsorbimento dell'oscillazione della pressione?

Quando si produce il tuo azoto, è importante conoscere e comprendere il livello di purezza che si desidera raggiungere. Alcune applicazioni richiedono bassi livelli di purezza (tra il 90 e il 99%), come l'inflazione dei pneumatici e la prevenzione degli incendi, mentre altre, come le applicazioni nell'industria alimentare e delle bevande o allo stampaggio in plastica, richiedono livelli elevati (dal 97 al 99,999%). In questi casi la tecnologia PSA è il modo ideale e semplice da percorrere.

In sostanza un generatore di azoto funziona separando le molecole di azoto dalle molecole di ossigeno all'interno dell'aria compressa. L'adsorbimento dell'oscillazione della pressione fa questo intrappolando ossigeno dal flusso d'aria compresso usando l'adsorbimento. L'adsorbimento avviene quando le molecole si legano a un adsorbente, in questo caso le molecole di ossigeno si attaccano a un setaccio molecolare di carbonio (CMS). Ciò accade in due vasi di pressione separati, ciascuno riempito con un CMS, che passano tra il processo di separazione e il processo di rigenerazione. Per il momento, chiamiamoli Tower A e Torre B.

Per cominciare, l'aria compressa pulita e secca entra nella torre A e poiché le molecole di ossigeno sono più piccole delle molecole di azoto, entreranno nei pori del setaccio di carbonio. Le molecole di azoto d'altra parte non possono adattarsi ai pori in modo da bypassare il setaccio molecolare di carbonio. Di conseguenza, finisci con azoto della purezza desiderata. Questa fase è chiamata fase di adsorbimento o separazione.

Tuttavia, non si ferma qui. La maggior parte dell'azoto prodotto nella torre A esce dal sistema (pronto per l'uso diretto o la conservazione), mentre una piccola parte dell'azoto generato viene trasportata nella torre B nella direzione opposta (dall'alto verso il basso). Questo flusso è necessario per respingere l'ossigeno catturato nella precedente fase di adsorbimento della Torre B. Rilascio della pressione nella torre B, i setacci molecolari di carbonio perdono la capacità di tenere le molecole di ossigeno. Si staccano dai setacci e si trasporgeranno attraverso lo scarico dal flusso di azoto piccolo proveniente dalla torre A. facendo il sistema fa spazio a nuove molecole di ossigeno da attaccare ai setacci in una fase di adsorbimento successiva. Chiamiamo questo processo di "pulizia" di una rigenerazione della torre satura di ossigeno.

Innanzitutto, il serbatoio A è nella fase di adsorbimento mentre il serbatoio B si rigenera. Nella seconda fase entrambe le navi pareggiano la pressione per prepararsi per l'interruttore. Dopo l'interruttore, il serbatoio A inizia la rigenerazione mentre il serbatoio B genera azoto.

A questo punto, la pressione in entrambe le torri equarizzerà e cambieranno fasi dall'adsorbimento al rigenerazione e viceversa. Il CMS in Tower A si saturirà, mentre la Torre B, a causa della depressurizzazione, sarà in grado di riavviare il processo di adsorbimento. Questo processo è anche definito "oscillazione della pressione", il che significa che consente di catturare determinati gas a una pressione più elevata e rilasciato a una pressione più bassa. Il sistema PSA a due torre consente una produzione continua di azoto a livello di purezza desiderata.