Este artigo explica o princípio de funcionamento dos geradores de nitrogênio PSA Chengdu Yizhi Technol

Este artigo explica o princípio de funcionamento dos geradores de nitrogênio PSA
Tecnologia Chengdu Yizhi
Tecnologia Chengdu Yizhi
Fornecedor global de serviços de separação e purificação de gases industriais, soluções de protecção do ambiente
Segue-a.
O nitrogénio tem uma ampla gama de aplicações no domínio industrial - o tratamento térmico dos metais é necessário para evitar a oxidação, as embalagens de alimentos devem manter a frescura,e a produção química requer vedação de gás inerte.
Embora cerca de 78% do ar seja constituído por nitrogénio, não é fácil separar o nitrogénio de alta pureza do ar de forma eficiente e econômica.O gerador de nitrogénio PSA (dispositivo de produção de nitrogénio por adsorção por oscilação sob pressão) tornou-se a solução de produção de nitrogénio no local mais utilizada devido à sua estrutura simples.O seu princípio não pode ser separado de um material chave - peneira molecular de carbono.
1. peneira molecular de carbono: um material microporoso capaz de "reconhecer" moléculas de nitrogénio e oxigénio
As peneiras moleculares de carbono são um tipo de adsorvente microporoso feito a partir de carvão.que se encontram precisamente dentro do intervalo crítico em que as moléculas de oxigénio e as moléculas de nitrogénio podem difundir.
A produção de nitrogénio PSA utiliza precisamente este princípio de "separação dinâmica":
● As moléculas de oxigênio têm um volume menor e uma taxa de difusão mais rápida, e podem ser preferencialmente adsorvidas pela peneira molecular de carbono.
As moléculas de nitrogénio difundem-se lentamente e têm dificuldade em penetrar nos microporos, acumulando-se assim na fase gasosa.
Isto significa que, quando o ar passa pela torre de adsorção, as moléculas de oxigénio são adsorvidas enquanto as moléculas de nitrogénio são deixadas para trás.Este processo físico aparentemente simples é na verdade o resultado de um controle preciso ao longo do tempo, pressão e caudal.
II. Adsorção por oscilação de pressão: ciclos alternados de adsorção a pressão e regeneração a pressão
O sistema PSA consiste geralmente em duas torres de adsorção, que alternam entre adsorção e regeneração para obter uma produção contínua de azoto.
● Adsorção sob pressão
O ar comprimido entra na torre de adsorção. As moléculas de oxigênio são preferencialmente adsorvidas pela peneira molecular de carbono. A saída de gás do topo da torre é nitrogênio de alta pureza.
● Redução de pressão regeneração
Quando a peneira molecular de carbono atinge seu ponto de saturação de adsorção, a pressão dentro da torre diminui e as moléculas de oxigênio são desabsorvidas e descarregadas.O adsorvente retoma então a sua actividade.
Se as duas torres operarem alternadamente, pode-se obter um fornecimento contínuo de nitrogênio.Nitrogénio puro, com uma pureza de até 95% a 99%,0,9995% podem ser produzidos.

III. Projeto do sistema: melhorar a eficiência e a estabilidade da separação
A fim de utilizar plenamente o desempenho da peneira molecular de carbono, o gerador de nitrogénio foi submetido a múltiplas otimizações em termos de estrutura e controlo:
● O projeto uniforme de distribuição do fluxo de ar garante que o ar entre em pleno contato com o adsorvente dentro da torre, melhorando assim a taxa de utilização;
● Sistema de controlo automático PLC, que controla com precisão o tempo de adsorção e regeneração e monitora a taxa de fluxo, a pressão e a pureza em tempo real;
A estrutura modular integrada garante que o equipamento seja compacto e que o seu espaço seja reduzido, podendo produzir nitrogénio qualificado em 20 minutos.
● Baixo consumo energético: todo o sistema depende apenas da potência do compressor de ar, e o custo operacional é significativamente menor do que o fornecimento de nitrogênio líquido.
IV. Áreas de aplicação: abrangendo quase todos os cenários que exigem "proteção inerte"
O purificador de ar PSA é amplamente utilizado em vários processos de produção industrial:
● Tratamento térmico de metais: impede a oxidação e descarbonização;
● Produtos químicos e farmacêuticos: Proteção contra reações, depuração de nitrogênio de tanques de armazenamento e de tubulações;
● Alimentos e bebidas: conservação para remoção de oxigênio, embalagens cheias de nitrogênio;
● Indústria electrónica: Proteção inerte na produção de semicondutores e componentes electrónicos.
A pureza, o caudal e a pressão do gás nitrogénio emitido pelo equipamento podem ser ajustados de forma flexível de acordo com as condições de trabalho, tendo uma adaptabilidade extremamente forte.
V. Método eficiente de selecção de nitrogénio puro com base nas alterações de pressão
A tecnologia de purificação de nitrogénio PSA utiliza o ar como matéria-prima e as alterações de pressão como meios.obtém uma separação eficiente de azoto e oxigénio.
Não requer equipamento criogénico complexo ou abastecimento externo de nitrogénio líquido e pode obter estavelmente gás de nitrogénio de alta pureza.
Em resumo:
Entrada de ar → Mudança de pressão → Separação de azoto e oxigénio → Fornecimento contínuo de azoto.
Este princípio simples mas eficiente torna o gerador de nitrogénio PSA uma das soluções de produção de nitrogénio industrial relativamente rentáveis disponíveis atualmente.