Ein PSA-Stickstoffsystem besteht hauptsächlich aus einem Luftkompressor, einem Luftreinigungssystem, einem Luftspeicher,

Ein PSA-Stickstofferzeugungssystem besteht hauptsächlich aus einem Luftkompressor, einem Luftreinigungssystem, einem Luftspeichertank, einem Umschaltventil, einem Adsorber und einem Sauerstoffpuffer.

Es besteht aus Behältern usw.

Nachdem die Rohluft von einem Luftkompressor komprimiert wurde, durchläuft sie eine Staub-, Öl- und Trocknungsentfernung, bevor sie in den Luftspeichertank gelangt. Anschließend strömt sie durch das linke Einlassventil.

Die Luft tritt in den linken Adsorptionsturm ein. Zu diesem Zeitpunkt steigt der Druck im Turm an, und Stickstoffmoleküle in der Druckluft werden vom Zeolith-Molekularsieb adsorbiert, während nicht adsorbierte Sauerstoffmoleküle...

Anschließend strömt sie durch das Adsorptionsbett und gelangt über das Auslassventil in den Sauerstoffpufferbehälter. Dieser Vorgang wird als Adsorption bezeichnet und dauert mehrere zehn Sekunden.

Nach Abschluss des Adsorptionsvorgangs werden die linken und rechten Adsorptionstürme durch ein Druckausgleichsventil verbunden, um den Druck in den beiden Türmen auszugleichen.

Dieser Vorgang, bekannt als Druckausgleich, dauert etwa 3-5 Sekunden. Nach dem Druckausgleich strömt die Druckluft durch das rechte Einlassventil und in das rechte Adsorptionsventil.

Der Adsorptionsvorgang wird im linken Adsorptionsturm wiederholt. Gleichzeitig wird der vom Molekularsieb im linken Adsorptionsturm adsorbierte Sauerstoff durch das linke Entlüftungsventil entspannt und in die Atmosphäre abgegeben.

Im Gas wird dieser Vorgang als Desorption bezeichnet, und das gesättigte Molekularsieb wird dadurch regeneriert. Ähnlich wie beim Adsorbieren der linken Säule adsorbiert die rechte Säule gleichzeitig...

Auch Desorption findet statt. Nach Abschluss der Adsorption in der rechten Säule durchläuft sie den Ausgleichsprozess und schaltet dann zur Adsorption in die linke Säule um, wobei dieser Zyklus wiederholt wird.

Kontinuierliche Sauerstoffproduktion.

Die oben genannten grundlegenden Prozessschritte werden alle automatisch von einer SPS und automatischen Umschaltventilen gesteuert.

PSA-Stickstoffgeneratoren arbeiten nach dem Prinzip der Druckwechseladsorption und verwenden unter einem bestimmten Druck hochwertige Kohlenstoff-Molekularsiebe als Adsorptionsmittel.

Stickstoffgas wird aus der Luft unter Druck erzeugt. Die gereinigte und getrocknete Druckluft durchläuft Druckadsorption und Druckentspannungsdesorption in einem Adsorber.

Anhang. Aufgrund der dynamischen Effekte der Luft ist die Diffusionsrate von Sauerstoff in den Mikroporen von Kohlenstoff-Molekularsieben viel größer als die von Stickstoff; daher wird Sauerstoff bevorzugt vom Kohlenstoff-Molekularsieb diffundiert.

Es findet eine Adsorption statt, bei der Stickstoff in der Gasphase angereichert wird, um das endgültige Stickstoffgas zu bilden. Dann wird der Druck auf Atmosphärendruck reduziert, und das Adsorptionsmittel desorbiert den adsorbierten Stickstoff.

Verunreinigungen wie Sauerstoff werden entfernt, um eine Regeneration zu erreichen. Typischerweise werden im System zwei Adsorptionstürme, A und B, eingerichtet; ein Turm adsorbiert Stickstoff und der andere entfernt Verunreinigungen.

Der Regenerationsprozess beinhaltet die Steuerung des Öffnens und Schließens von pneumatischen Ventilen über eine Steuereinheit, um den Kreislauf der beiden Türme zu alternieren und so eine kontinuierliche Produktion von hochwertigem Stickstoff zu erreichen.

Der Zweck.

Das Prozessflussdiagramm des PSA-Stickstofferzeugungssystems ist in Abbildung 1 dargestellt.

Der Luftkompressor in Abbildung 1 dient zur Bereitstellung eines ausreichenden Luftvolumens und eines relativ konstanten Eingangsdrucks (0,75 ~ 0,8 MPa) der Rohmaterialluft.

Nach der Reinigung durch einen Kältetrockner zur Entfernung von Wasser, Öl und Feststoffpartikeln wird eine konstante Stickstoffgasabgabe erreicht.

Das System ist mit zwei Adsorptionstürmen, A und B, ausgestattet, die abwechselnd arbeiten. Reine Druckluft aus dem Luftversorgungssystem wird durch ein elektromagnetisches pneumatisches Ventil gesteuert.

Y1 und Y2 treten von unten in den Adsorptionsturm A ein. Sie werden vom Kohlenstoff-Molekularsiebbett im Adsorptionsturm adsorbiert und bewegen sich allmählich nach oben.

Während des Prozesses werden Sauerstoffmoleküle aus der Luft in die Mikroporen des Kohlenstoff-Molekularsiebs adsorbiert, während Stickstoff in der Gasphase konzentriert wird und aus der Oberseite des Turms ausströmt.

Das Stickstoffgas tritt über elektromagnetische pneumatische Steuerventile Y6 und Y8 in den Stickstoffspeicher ein; dieser Prozess stellt die Stickstofferzeugung durch Adsorption in Turm A dar. Gleichzeitig...

Anwendung von SPS in Stickstoffgeneratoren

vi

Die adsorbierten Sauerstoffmoleküle werden über das elektromagnetische pneumatische Steuerventil Y5 abgeführt, was bedeutet, dass Säule B auf Atmosphärendruck entspannt. Die Säulen A und B arbeiten abwechselnd.

Die Stickstoffversorgung wird fortgesetzt. Wenn die Adsorptionskapazität des Kohlenstoff-Molekularsiebs in Turm A das Gleichgewicht erreicht, stoppt der Turm sofort die Adsorption. Zu diesem Zeitpunkt sind Y1,

Y4, Y5 und Y8 alle im ausgeschalteten Zustand, während Y2, Y3, Y6 und Y7 gleichzeitig im eingeschalteten Zustand sind. Zwei Adsorptionstürme, A und B, werden verwendet.

Nach dem Druckausgleich schaltet das System auf Adsorption in Turm B und Desorption in Turm A um. Zu diesem Zeitpunkt strömt Druckluft über elektrische Steuerventile Y1 und Y3 ein.

Das Stickstoffgas tritt in den unteren Teil des Adsorptionsturms B ein und wird vom Kohlenstoff-Molekularsiebbett in Turm B adsorbiert. Das getrennte Stickstoffgas tritt über Y7 und Y8 in den Stickstoffspeicher ein.

Stickstoff wird durch Adsorption in Turm B erzeugt. Die Türme A und B wechseln sich in Adsorption und Desorption ab und versorgen so kontinuierlich den Stickstoffspeicher mit Stickstoff.

Die Betriebssequenz und die Schaltzeit der elektrischen Steuerventile Y1-Y8 werden alle von der SPS gesteuert, um eine kontinuierliche Stromversorgung der beiden Türme zu gewährleisten.

Stickstoffgas.

Der automatische Schleifenprozess während des normalen Betriebs ist wie folgt:

Programmstarttaste drücken → Kältetrockner startet → Verzögerung X Sekunden → Leerer Klimaanlage startet → Verzögerung X Sekunden → Adsorption A eingeben → Verzögerung X Sekunden

→Druckausgleich A=B→Verzögerung X Sekunden→Adsorption von B verzögert X Sekunden→Druckausgleich B=A→Verzögerung X Sekunden→Erneute Adsorption von A, und so weiter.

Das System läuft kontinuierlich; die Stopptaste drücken. Das gesamte System wird dann abgeschaltet.

1. + bedeutet, dass das Ventil im geöffneten Zustand ist;
2. Wenn der Druckausgleich A=B und der Druckausgleich B=A erfolgt, öffnet er X Sekunden später als Y?Y;
3. Die Verzögerungszeit X Sekunden sollte beliebig zwischen 0 und 99,9 Sekunden eingestellt werden.

Das Steuersystem erfordert sowohl manuelle als auch automatische Betriebsmodi, und es ist auch erforderlich, dass die Ventile Y1-Y8 im manuellen Modus überprüft werden können.

Der Luftkompressor und der Kältetrockner können manuell und unabhängig gestartet und gestoppt werden;

B=A zeigt den Aktivierungsstatus der vier Stufen Y1-Y8 an; jede Operation sollte durch eine Kontrollleuchte angezeigt werden. Während des automatischen Betriebs sollte es in der Lage sein...

Es arbeitet gemäß den Anforderungen des automatisierten Prozessflusses und kann den entsprechenden Arbeitsstatus im simulierten Prozessflussdiagramm anzeigen. Gleichzeitig überwacht es den automatisierten Betrieb.

Alle Verzögerungszeiten während des Prozesses müssen einstellbar sein und der aktuelle Verzögerungseinstellungswert muss in Echtzeit angezeigt und abgefragt werden.