System wytwarzania azotu PSA składa się głównie z sprężarki powietrza, systemu oczyszczania powietrza, zbiornika powietrza,

System generowania azotu metodą PSA składa się głównie z kompresora powietrza, systemu oczyszczania powietrza, zbiornika powietrza, zaworu przełączającego, adsorbera i bufora tlenu.

Składa się z pojemników itp.

Po sprężeniu przez kompresor powietrza, surowe powietrze jest oczyszczane z kurzu, oleju i suszone przed wejściem do zbiornika powietrza. Następnie przechodzi przez lewy zawór wlotowy.

Powietrze wpływa do lewej wieży adsorpcyjnej. W tym momencie ciśnienie w wieży wzrasta, a cząsteczki azotu w sprężonym powietrzu są adsorbowane przez sito molekularne z zeolitu, podczas gdy niezaadsorbowane cząsteczki tlenu...

Następnie przechodzi przez złoże adsorpcyjne i wpływa do zbiornika buforowego tlenu przez zawór wylotowy. Proces ten nazywa się adsorpcją i trwa kilkadziesiąt sekund.

Po zakończeniu procesu adsorpcji, lewa i prawa wieża adsorpcyjna są połączone zaworem wyrównującym ciśnienie, aby wyrównać ciśnienie w obu wieżach.

Proces ten, znany jako wyrównywanie ciśnienia, trwa około 3-5 sekund. Po wyrównaniu ciśnienia sprężone powietrze przechodzi przez prawy zawór wlotowy i wpływa do prawej wieży adsorpcyjnej.

Proces adsorpcji jest powtarzany w lewej wieży adsorpcyjnej. Jednocześnie tlen zaadsorbowany przez sito molekularne w lewej wieży adsorpcyjnej jest odprężany i uwalniany do atmosfery przez lewy zawór odpowietrzający.

W gazie proces ten nazywa się desorpcją, a nasycone sito molekularne jest w ten sposób regenerowane. Podobnie, podczas gdy lewa kolumna adsorbuje, prawa kolumna jednocześnie...

Odbywa się również desorpcja. Po zakończeniu adsorpcji w prawej kolumnie następuje proces wyrównywania, a następnie przełącza się na lewą kolumnę w celu adsorpcji, powtarzając ten cykl.

Ciągła produkcja tlenu.

Wszystkie powyższe podstawowe kroki procesu są automatycznie sterowane przez sterownik PLC i automatyczne zawory przełączające.

Generatory azotu PSA działają na zasadzie adsorpcji ciśnieniowej, wykorzystując wysokiej jakości węglowe sita molekularne jako adsorbent pod określonym ciśnieniem.

Gazowy azot jest wytwarzany z powietrza pod ciśnieniem. Oczyszczone i osuszone sprężone powietrze przechodzi przez adsorpcję ciśnieniową i desorpcję pod ciśnieniem w adsorberze.

Dodatek. Ze względu na dynamiczne efekty powietrza, szybkość dyfuzji tlenu w mikroporach węglowych sit molekularnych jest znacznie większa niż azotu; dlatego tlen jest preferencyjnie dyfundowany przez węglowe sito molekularne.

Zachodzi adsorpcja, w której azot jest wzbogacany w fazie gazowej, tworząc końcowy gazowy azot. Następnie ciśnienie jest obniżane do ciśnienia atmosferycznego, a adsorbent desorbuje zaadsorbowany azot.

Zanieczyszczenia takie jak tlen są usuwane w celu osiągnięcia regeneracji. Zazwyczaj w systemie zainstalowane są dwie wieże adsorpcyjne, A i B; jedna wieża adsorbuje azot, a druga usuwa zanieczyszczenia.

Proces regeneracji polega na kontrolowaniu otwierania i zamykania zaworów pneumatycznych za pomocą urządzenia sterującego w celu naprzemiennego obiegu dwóch wież, zapewniając w ten sposób ciągłą produkcję wysokiej jakości azotu.

Cel.

Schemat przepływu procesu systemu generowania azotu PSA pokazano na Rysunku 1.

Kompresor powietrza na Rysunku 1 służy do zapewnienia wystarczającej objętości powietrza i stosunkowo stałego ciśnienia wejściowego (0,75 ~ 0,8 MPa) powietrza surowcowego.

Po obróbce oczyszczającej przez osuszacz chłodniczy w celu usunięcia wody, oleju i cząstek stałych, uzyskuje się stałą wydajność gazowego azotu.

System jest wyposażony w dwie wieże adsorpcyjne, A i B, które działają naprzemiennie. Czyste sprężone powietrze z systemu zasilania powietrzem jest sterowane przez elektromagnetyczny zawór pneumatyczny.

Y1 i Y2 wpływają do wieży adsorpcyjnej A od dołu. Są one adsorbowane przez złoże węglowego sita molekularnego wewnątrz wieży adsorpcyjnej i stopniowo przesuwają się w górę.

Podczas procesu cząsteczki tlenu z powietrza są adsorbowane do mikroporów węglowego sita molekularnego, podczas gdy azot jest skoncentrowany w fazie gazowej i wypływa z góry wieży.

Gazowy azot wpływa do zbiornika azotu za pomocą elektromagnetycznych zaworów pneumatycznych Y6 i Y8; proces ten stanowi produkcję azotu poprzez adsorpcję w wieży A. Jednocześnie wieża adsorpcyjna B...

Zastosowanie PLC w generatorach azotu

vi

Zaadsorbowane cząsteczki tlenu są odprowadzane przez elektromagnetyczny zawór pneumatyczny Y5, co oznacza, że kolumna B desorbuje do ciśnienia atmosferycznego. Kolumny A i B działają naprzemiennie.

Dostawa azotu trwa. Gdy zdolność adsorpcyjna węglowego sita molekularnego w wieży A osiągnie równowagę, wieża natychmiast przestaje adsorbowanie. W tym czasie Y1,

Y4, Y5 i Y8 są w stanie wyłączenia, podczas gdy Y2, Y3, Y6 i Y7 są jednocześnie w stanie włączenia. Używane są dwie wieże adsorpcyjne, A i B.

Po wyrównaniu ciśnienia system przełącza się na adsorpcję w wieży B i desorpcję w wieży A. W tym czasie sprężone powietrze wpływa przez elektryczne zawory sterujące Y1 i Y3.

Gazowy azot wpływa do dolnej części wieży adsorpcyjnej B i jest adsorbowany przez złoże węglowego sita molekularnego w wieży B. Oddzielony gazowy azot wpływa do zbiornika azotu przez Y7 i Y8.

Azot jest produkowany przez adsorpcję w wieży B. Wieże A i B naprzemiennie adsorbuja i desorbują, zapewniając w ten sposób ciągłe dostarczanie azotu do zbiornika azotu.

Sekwencja pracy i czas przełączania elektrycznych zaworów sterujących Y1-Y8 są sterowane przez PLC, zapewniając ciągłe zasilanie dwóch wież.

Gazowy azot.

Automatyczny proces cykliczny podczas normalnej pracy jest następujący:

Naciśnij przycisk start programu → Rozpoczyna pracę osuszacz chłodniczy → Opóźnienie X sekund → Rozpoczyna pracę klimatyzator pusty → Opóźnienie X sekund → Wejdź do adsorpcji A → Opóźnienie X sekund

→Wyrównanie ciśnienia A=B→Opóźnienie X sekund→Adsorpcja B opóźniona o X sekund→Wyrównanie ciśnienia B=A→Opóźnienie X sekund→Ponowne wejście do adsorpcji A i tak dalej.

System będzie działał w cyklu ciągłym; naciśnij przycisk stop. Cały system przestanie działać.

1. + oznacza, że zawór jest w stanie otwartym;
2. Gdy wyrównanie ciśnienia A=B i wyrównanie ciśnienia B=A, otworzy się X sekund później niż Y?Y;
3. Czas opóźnienia X sekund powinien być ustawiony dowolnie między 0 a 99,9 sekund.

System sterowania wymaga zarówno trybu ręcznego, jak i automatycznego, a także wymaga, aby zawory Y1-Y8 mogły być sprawdzane w trybie ręcznym.

Kompresor powietrza i osuszacz chłodniczy mogą być uruchamiane i zatrzymywane ręcznie i niezależnie;

B=A oznacza status aktywacji czterech etapów Y1-Y8; każda operacja powinna być sygnalizowana lampką kontrolną. Podczas pracy automatycznej powinien być w stanie...

Działa zgodnie z wymaganiami automatycznego przepływu procesu i może wyświetlać odpowiedni status pracy na symulowanym schemacie przepływu procesu. Jednocześnie monitoruje pracę automatyczną.

Wszystkie czasy opóźnień podczas procesu muszą być regulowane, a aktualna wartość ustawienia opóźnienia musi być wyświetlana i zapytana w czasie rzeczywistym.