Como funciona um gerador de oxigênio para uso industrial?

Na fabricação industrial moderna, há uma demanda generalizada por oxigênio de alta pureza em diferentes aplicações.O fornecimento das quantidades necessárias de gás oxigénio pode tornar-se rentável com acesso a um gerador de oxigénio dedicado.

Este artigo descreve como funciona um gerador de oxigénio industrial e descreve as aplicações mais comuns para o gás gerado.

O que é um gerador de oxigênio?

Um gerador de oxigênio é um dispositivo que separa o oxigênio do ar comprimido usando uma tecnologia adsorvente seletiva especial chamada adsorção por balanço de pressão (PSA).O ar comprimido utilizado no processo de geração de oxigénio tem uma composição semelhante ao ar ambiente, com 21% de oxigénio e 78% de nitrogénioO oxigénio contido no ar comprimido é permitido fluir através de uma peneira molecular de zeolita que retém o nitrogénio, resultando em oxigénio de alta pureza nas saídas de produção de gás.

Princípios de funcionamento de um gerador de oxigénio PSA

O processo de adsorção de oscilação de pressão para um gerador de oxigénio PSA é essencialmente o mesmo que o de um gerador de nitrogénio, com uma grande diferença.O material adsorvente dentro de sua peneira molecular é feito de zeolita em vez de carbono encontrado em um dispositivo de PSA de nitrogênio.

Durante uma operação de rotina, o ar comprimido canalizado através do gerador de oxigénio será separado em seus gases componentes.A peneira molecular de zeolita adsorve seletivamente o nitrogênio que a encontra, permitindo que o gás de oxigênio de alta pureza flua para uma saída de gás do produto.

Uma característica única da zeolita que a torna ideal para um gerador de oxigênio é sua capacidade de liberar gás nitrogênio retido uma vez que a pressão dentro do gerador é aliviada.Isso torna bastante fácil regenerar o meio para um ciclo adicional de geração de oxigênio.

Além da nossa variante PSA, a GENERON também fabrica um gerador de oxigénio VPSA que abastece os vasos de zeolita usando um soprador de baixa pressão e os regenera com vácuo.

Gerador de oxigénio vs. Concentrador de oxigénio

Estes termos gerador de oxigénio e concentrador de oxigénio são muitas vezes usados de forma intercambiável e significam essencialmente a mesma coisa. an oxygen concentrator is a term used to define a smaller scale oxygen generation device (portable home concentrators) while an oxygen generator is a term more commonly used to describe equipment that processes large quantities of oxygen used in industrial manufacturing.

Componentes de geradores de oxigénio

Os componentes típicos de uma máquina de produção de oxigénio são descritos abaixo:

• Uma unidade de compressão de ar
• Filtros de partículas e de coalescência
• Secadores de ar de instrumentos
• Dois cilindros/torres preenchidos com grânulos de zeolita absorventes
• Reservatório de estabilização de pressão único
• Válvulas de entrada e saída
• Tubos de circulação de gás

Embora os três primeiros componentes mencionados sejam tecnicamente parte do próprio gerador de oxigénio, eles são cruciais para a sua função de fornecer limpo,Ar comprimido seco para a unidade PSA para separação e concentração de oxigénio.

Aplicações de geradores de oxigénio

Os geradores de oxigénio estão atualmente em uso em uma ampla gama de aplicações de fabricação comercial e industrial.Estes dispositivos desempenham um papel crucial no fornecimento de quantidades úteis de gás oxigénio necessário para conduzir vários processos.

As aplicações típicas dos geradores de oxigénio PSA incluem:

• Instalações de tratamento de águas residuais
• Fabricação de vidro
• Indústrias de alimentos e bebidas
• Fabricação de papel
• Metalurgia
• Processos de oxidação química
• Pecuária comercial
• Mineração
• Processos de gaseificação

Como funciona um gerador de oxigênio?

Um gerador de oxigênio que utiliza a tecnologia PSA utiliza a capacidade do material de zeolita adsorvente para separar um fluxo de ar comprimido em seus gases componentes.O processo de adsorção de balanço de pressão para produzir oxigênio de alta pureza é um ciclo de duas etapas que envolve atividades de adsorção e dessorção simultâneas em duas torres de geração.

Adsorção

The adsorption stage of oxygen generation uses an adsorptive tower packed with molecular zeolite pellets that selectively retains nitrogen while allowing oxygen to pass into a collecting tank as product gas under pressure.

Este processo de adsorção selectiva continuará até que a torre de adsorção atinja o seu ponto máximo de saturação em que a peneira de zeolita não pode mais absorver mais gás nitrogénio.