Il componente principale del generatore di azoto ad adsorbimento PSA: setaccio molecolare di carbonio (CMS). Il CMS è un adsorbente con alta

Il componente principale del generatore di azoto ad adsorbimento PSA: setaccio molecolare di carbonio (CMS). Il CMS è un adsorbente con elevata selettività per l'adsorbimento. Esistono differenze nella velocità e nella quantità di adsorbimento di ossigeno e azoto da parte del CMS. Questa è la base per la separazione dell'azoto ottenuta dal generatore di azoto PSA. Principio di funzionamento del generatore di azoto PSA: ciclo di adsorbimento e desorbimento. Il principio di funzionamento del generatore di azoto PSA si basa sul processo di adsorbimento a pressione oscillante, che consiste principalmente in due fasi: fase di adsorbimento: dopo che l'aria compressa subisce un pretrattamento (rimozione olio, rimozione acqua, rimozione polvere), entra nella torre di adsorbimento dotata di CMS. In condizioni di pressione, il CMS adsorbe preferenzialmente impurità come ossigeno, anidride carbonica e vapore acqueo nell'aria, mentre l'azoto passa attraverso lo strato di CMS e viene scaricato dall'uscita della torre di adsorbimento. In questo momento, la torre di adsorbimento è arricchita di azoto, che è il gas prodotto. Fase di desorbimento: quando il CMS nella torre di adsorbimento è saturo di adsorbimento, la pressurizzazione viene interrotta e la pressione nella torre di adsorbimento viene ridotta. In condizioni di pressione ridotta, il CMS rilascia le impurità precedentemente adsorbite, ottenendo la rigenerazione. In questo momento, il gas rilasciato nella torre di adsorbimento è gas impuro, che viene scaricato attraverso la porta di scarico. Processo ciclico: i generatori di azoto PSA utilizzano solitamente due o più torri di adsorbimento per lavorare alternativamente. Una torre di adsorbimento esegue l'adsorbimento per la produzione di azoto, mentre l'altra torre di adsorbimento esegue la rigenerazione per desorbimento. Controllando la commutazione delle valvole, si ottiene il processo ciclico di adsorbimento e desorbimento, producendo così azoto in modo continuo e stabile. Fattori chiave che influenzano le prestazioni del generatore di azoto PSA: prestazioni del CMS: la capacità di adsorbimento, la selettività e la stabilità del CMS influenzano direttamente le prestazioni del generatore di azoto. Pressione di adsorbimento e pressione di desorbimento: una pressione di adsorbimento e una pressione di desorbimento ragionevoli possono migliorare l'efficienza di produzione dell'azoto e la purezza del prodotto. Tempo di adsorbimento e tempo di desorbimento: un tempo di adsorbimento e un tempo di desorbimento appropriati possono garantire la saturazione dell'adsorbimento e l'effetto di rigenerazione del CMS. Qualità dell'aria compressa: l'aria compressa pulita può prolungare la durata del CMS e migliorare la stabilità del generatore di azoto. Vantaggi del generatore di azoto PSA: alta efficienza e risparmio energetico: utilizzando l'aria come materia prima, non è necessario azoto liquido o azoto in bombola, riducendo i costi operativi. Elevato livello di automazione, funzionamento stabile e manutenzione semplice. Purezza regolabile: regolando i parametri di processo, è possibile ottenere azoto di diversa purezza per soddisfare diversi requisiti applicativi. Ampia applicabilità: adatto a varie applicazioni industriali, da piccoli laboratori a grandi fabbriche. Riepilogo: il generatore di azoto ad adsorbimento a pressione oscillante PSA, con il suo principio di funzionamento unico e i suoi vantaggi significativi, è diventato la scelta principale per la produzione di azoto industriale. La comprensione del suo principio di funzionamento aiuta a selezionare e utilizzare meglio il generatore di azoto PSA, fornendo una fornitura di azoto stabile e affidabile per la produzione industriale.
Fornitore globale di servizi per la separazione e purificazione di gas industriali, soluzioni per la protezione ambientale
L'azoto ha un'ampia gamma di applicazioni nel campo industriale: il trattamento termico dei metalli richiede la prevenzione dell'ossidazione, l'imballaggio alimentare richiede la conservazione e la produzione chimica richiede la sigillatura con gas inerte. 
Sebbene circa il 78% dell'aria sia azoto, non è facile separare in modo efficiente ed economico azoto ad alta purezza dall'aria. Rispetto al tradizionale metodo di fornitura di azoto liquido, il generatore di azoto PSA (dispositivo di produzione di azoto ad adsorbimento a pressione oscillante) è diventato la soluzione principale per la produzione di azoto in loco grazie alla sua struttura semplice, basso consumo energetico e rapido avvio. Il suo principio non può essere separato da un materiale chiave: il setaccio molecolare di carbonio. 
1. Setaccio molecolare di carbonio: un materiale microporoso in grado di "riconoscere" le molecole di azoto-ossigeno 
I setacci molecolari di carbonio sono un tipo di adsorbente microporoso a base di carbone. La loro distribuzione delle dimensioni dei pori è estremamente precisa, rientrando precisamente nell'intervallo critico per la diffusione delle molecole di ossigeno e azoto. 
La produzione di azoto PSA utilizza precisamente questo principio di "separazione dinamica": 
● Le molecole di ossigeno hanno un volume minore e una velocità di diffusione più rapida, e possono essere preferenzialmente adsorbite dal setaccio molecolare di carbonio. 
Le molecole di azoto diffondono lentamente e hanno difficoltà ad entrare nei micropori, accumulandosi così nella fase gassosa. 
Ciò significa che quando l'aria passa attraverso la torre di adsorbimento, le molecole di ossigeno vengono adsorbite mentre le molecole di azoto rimangono indietro. Questo processo fisico apparentemente semplice è in realtà il risultato di un controllo preciso su tempo, pressione e portata. 
II. Adsorbimento a pressione oscillante: cicli alternati di adsorbimento pressurizzato e rigenerazione depressurizzata 
Il sistema PSA è solitamente composto da due torri di adsorbimento, che alternano adsorbimento e rigenerazione per ottenere una produzione continua di azoto. 
● Adsorbimento pressurizzato 
L'aria compressa entra nella torre di adsorbimento. Le molecole di ossigeno vengono preferenzialmente adsorbite dal setaccio molecolare di carbonio. Il gas in uscita dalla parte superiore della torre è azoto ad alta purezza. 
● Rigenerazione a riduzione di pressione 
Quando il setaccio molecolare di carbonio raggiunge il suo punto di saturazione di adsorbimento, la pressione all'interno della torre diminuisce e le molecole di ossigeno vengono desorbite e scaricate. L'adsorbente riacquista quindi la sua attività. 
Se le due torri operano alternativamente, è possibile ottenere una fornitura continua di azoto. L'intero processo è completamente automatizzato e non richiede intervento manuale. Una volta acceso, è possibile produrre azoto puro con una purezza fino al 95% al 99,9995%.