Główny składnik generatora azotu do adsorpcji PSA: sito molekularne węgla (CMS).

Kluczowym elementem generatora azotu PSA jest sito molekularne węglowe (CMS). CMS to adsorbent o wysokiej selektywności adsorpcji. Istnieją różnice w szybkości i ilości adsorpcji tlenu i azotu przez CMS. Jest to podstawa separacji azotu osiąganej przez generator azotu PSA. Zasada działania generatora azotu PSA: cykl adsorpcji i desorpcji. Zasada działania generatora azotu PSA opiera się na procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej, który składa się głównie z dwóch etapów: Etap adsorpcji: Po sprężonym powietrzu przejdzie wstępne oczyszczanie (usuwanie oleju, wody, pyłu), wchodzi do wieży adsorpcyjnej wyposażonej w CMS. Pod ciśnieniem CMS preferencyjnie adsorbuje zanieczyszczenia takie jak tlen, dwutlenek węgla i para wodna z powietrza, podczas gdy azot przechodzi przez warstwę CMS i jest odprowadzany z wylotu wieży adsorpcyjnej. W tym czasie wieża adsorpcyjna jest wzbogacona w azot, który jest gazem produktowym. Etap desorpcji: Gdy CMS w wieży adsorpcyjnej jest nasycony adsorpcją, zatrzymuje się sprężanie i obniża się ciśnienie w wieży adsorpcyjnej. W warunkach obniżonego ciśnienia CMS uwalnia wcześniej zaadsorbowane zanieczyszczenia, osiągając regenerację. W tym czasie gaz uwalniany w wieży adsorpcyjnej jest gazem zanieczyszczającym, który jest odprowadzany przez port wydechowy. Proces cykliczny: Generatory azotu PSA zazwyczaj używają dwóch lub więcej wież adsorpcyjnych do pracy naprzemiennej. Jedna wieża adsorpcyjna wykonuje adsorpcję produkującą azot, podczas gdy druga wieża adsorpcyjna wykonuje regenerację przez desorpcję. Poprzez sterowanie przełączaniem zaworów osiąga się proces cykliczny adsorpcji i desorpcji, zapewniając tym samym ciągłą i stabilną produkcję azotu. Kluczowe czynniki wpływające na wydajność generatora azotu PSA: Wydajność CMS: Zdolność adsorpcyjna, selektywność i stabilność CMS bezpośrednio wpływają na wydajność generatora azotu. Ciśnienie adsorpcji i ciśnienie desorpcji: Odpowiednie ciśnienie adsorpcji i ciśnienie desorpcji mogą poprawić wydajność produkcji azotu i czystość produktu. Czas adsorpcji i czas desorpcji: Odpowiedni czas adsorpcji i czas desorpcji mogą zapewnić nasycenie adsorpcji i efekt regeneracji CMS. Jakość sprężonego powietrza: Czyste sprężone powietrze może przedłużyć żywotność CMS i poprawić stabilność generatora azotu. Zalety generatora azotu PSA: Wysoka wydajność i oszczędność energii: Wykorzystuje powietrze jako surowiec, nie wymaga ciekłego azotu ani azotu w butlach, co zmniejsza koszty eksploatacji. Wysoki poziom automatyzacji, stabilna praca i prosta konserwacja. Regulowana czystość: Poprzez regulację parametrów procesu można uzyskać azot o różnej czystości, aby spełnić różne wymagania zastosowań. Szeroka gama zastosowań: Nadaje się do różnych zastosowań przemysłowych, od małych laboratoriów po duże fabryki. Podsumowanie: Generator azotu PSA z adsorpcją zmiennociśnieniową, dzięki swojej unikalnej zasadzie działania i znaczącym zaletom, stał się głównym wyborem w produkcji azotu przemysłowego. Zrozumienie jego zasady działania pomaga lepiej dobrać i wykorzystać generator azotu PSA, zapewniając stabilne i niezawodne dostawy azotu dla produkcji przemysłowej.
Globalny dostawca usług w zakresie separacji i oczyszczania gazów przemysłowych, rozwiązań ochrony środowiska
Azot ma szeroki zakres zastosowań w przemyśle - obróbka cieplna metali wymaga zapobiegania utlenianiu, pakowanie żywności wymaga konserwacji, a produkcja chemiczna wymaga uszczelniania gazem obojętnym. 
Chociaż około 78% powietrza to azot, nie jest łatwo wydajnie i ekonomicznie oddzielić azot o wysokiej czystości od powietrza. W porównaniu z tradycyjną metodą dostarczania ciekłego azotu, generator azotu PSA (urządzenie do produkcji azotu metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej) stał się głównym rozwiązaniem do produkcji azotu na miejscu ze względu na swoją prostą konstrukcję, niskie zużycie energii i szybki rozruch. Jego zasada działania nie może być oddzielona od kluczowego materiału - sita molekularnego węglowego. 
1. Sito molekularne węglowe: Mikroporowaty materiał zdolny do "rozpoznawania" cząsteczek azotu i tlenu 
Sita molekularne węglowe to rodzaj mikroporowatego adsorbentu wykonanego z węgla. Ich rozkład wielkości porów jest niezwykle precyzyjny, mieszcząc się dokładnie w krytycznym zakresie dla dyfuzji cząsteczek tlenu i azotu. 
Produkcja azotu metodą PSA wykorzystuje właśnie tę zasadę "separacji dynamicznej": 
● Cząsteczki tlenu mają mniejszą objętość i szybszą szybkość dyfuzji, dzięki czemu mogą być preferencyjnie adsorbowane przez sito molekularne węglowe. 
Cząsteczki azotu dyfundują wolno i mają trudności z wejściem do mikroporów, gromadząc się w fazie gazowej. 
Oznacza to, że gdy powietrze przechodzi przez wieżę adsorpcyjną, cząsteczki tlenu są adsorbowane, a cząsteczki azotu pozostają. Ten pozornie prosty proces fizyczny jest w rzeczywistości wynikiem precyzyjnej kontroli czasu, ciśnienia i przepływu. 
II. Adsorpcja zmiennociśnieniowa: Naprzemienne cykle sprężonej adsorpcji i regeneracji pod obniżonym ciśnieniem 
System PSA zazwyczaj składa się z dwóch wież adsorpcyjnych, które naprzemiennie przechodzą przez adsorpcję i regenerację, aby osiągnąć ciągłą produkcję azotu. 
● Sprężona adsorpcja 
Sprężone powietrze wchodzi do wieży adsorpcyjnej. Cząsteczki tlenu są preferencyjnie adsorbowane przez sito molekularne węglowe. Gaz wypływający z góry wieży to azot o wysokiej czystości. 
● Regeneracja pod obniżonym ciśnieniem 
Gdy sito molekularne węglowe osiągnie punkt nasycenia adsorpcji, ciśnienie wewnątrz wieży spada, a cząsteczki tlenu są desorbowane i odprowadzane. Adsorbent odzyskuje swoją aktywność. 
Jeśli dwie wieże pracują naprzemiennie, można osiągnąć ciągłe dostarczanie azotu. Cały proces jest w pełni zautomatyzowany i nie wymaga ręcznej obsługi. Po włączeniu zasilania można produkować czysty azot o czystości do 95% do 99,9995%.