Un sistema de generación de nitrógeno PSA consiste principalmente en un compresor de aire, un sistema de purificación de aire, un depósito de aire,

Un sistema de generación de nitrógeno PSA consta principalmente de un compresor de aire, un sistema de purificación de aire, un tanque de almacenamiento de aire, una válvula de conmutación, un adsorbente y un buffer de oxígeno.

Consiste en contenedores, etc.

Después de ser comprimido por un compresor de aire, el aire crudo se somete a eliminación de polvo, eliminación de aceite y secado antes de entrar en el tanque de almacenamiento de aire. Luego pasa a través de la válvula de admisión izquierda.

El aire entra en la torre de adsorción izquierda. En este punto, la presión de la torre aumenta y las moléculas de nitrógeno en el aire comprimido son adsorbidas por el tamiz molecular de zeolita, mientras que las moléculas de oxígeno no adsorbidas...

Luego pasa a través de la cama de adsorción y entra en el tanque de buffer de oxígeno a través de la válvula de salida. Este proceso se llama adsorción y dura decenas de segundos.

Una vez completado el proceso de adsorción, las torres de adsorción izquierda y derecha se conectan mediante una válvula de igualación de presión para equilibrar la presión en las dos torres.

Este proceso, conocido como igualación de presión, dura aproximadamente 3-5 segundos. Después de la igualación de presión, el aire comprimido pasa a través de la válvula de admisión derecha y entra en la válvula de adsorción derecha.

El proceso de adsorción se repite en la torre de adsorción izquierda. Simultáneamente, el oxígeno adsorbido por el tamiz molecular en la torre de adsorción izquierda se despresuriza y se libera a la atmósfera a través de la válvula de venteo izquierda.

En el gas, este proceso se llama desorción, y el tamiz molecular saturado se regenera de esta manera. De manera similar, mientras la columna izquierda adsorbe, la columna derecha simultáneamente...

También ocurre la desorción. Una vez completada la adsorción en la columna derecha, entra en el proceso de igualación y luego cambia a la columna izquierda para la adsorción, repitiendo este ciclo.

Producción continua de oxígeno.

Todos los pasos básicos del proceso anterior están controlados automáticamente por PLC y válvulas de conmutación automáticas.

Los generadores de nitrógeno PSA operan según el principio de adsorción por cambio de presión, utilizando tamices moleculares de carbono de alta calidad como adsorbente bajo una cierta presión.

El gas nitrógeno se produce a partir del aire bajo presión. El aire comprimido purificado y seco se somete a adsorción a presión y desorción por despresurización en un adsorbente.

Apéndice. Debido a los efectos dinámicos del aire, la tasa de difusión del oxígeno en los microporos de los tamices moleculares de carbono es mucho mayor que la del nitrógeno; por lo tanto, el oxígeno es preferentemente difundido por el tamiz molecular de carbono.

Ocurre la adsorción, donde el nitrógeno se enriquece en la fase gaseosa para formar el gas nitrógeno final. Luego, la presión se reduce a la presión atmosférica y el adsorbente desorbe el nitrógeno adsorbido.

Se eliminan impurezas como el oxígeno para lograr la regeneración. Típicamente, se configuran dos torres de adsorción, A y B, en el sistema; una torre adsorbe nitrógeno y la otra elimina impurezas.

El proceso de regeneración implica controlar la apertura y el cierre de las válvulas neumáticas a través de un dispositivo de control para alternar la circulación de las dos torres, logrando así una producción continua de nitrógeno de alta calidad.

El propósito.

El diagrama de flujo del proceso del sistema de generación de nitrógeno PSA se muestra en la Figura 1.

El compresor de aire en la Figura 1 se utiliza para proporcionar un volumen de aire suficiente y una presión de entrada relativamente constante (0.75 ~ 0.8 MPa) de aire materia prima.

Después del tratamiento de purificación por un secador refrigerado para eliminar agua, aceite y partículas sólidas, se logra una salida constante de gas nitrógeno.

El sistema está equipado con dos torres de adsorción, A y B, que operan alternativamente. El aire comprimido puro del sistema de suministro de aire se controla mediante una válvula neumática electromagnética.

Y1 e Y2 entran en la torre de adsorción A desde la parte inferior. Son adsorbidos por la cama de tamiz molecular de carbono dentro de la torre de adsorción y se mueven gradualmente hacia arriba.

Durante el proceso, las moléculas de oxígeno del aire se adsorben en los microporos del tamiz molecular de carbono, mientras que el nitrógeno se concentra en la fase gaseosa y fluye desde la parte superior de la torre.

El gas nitrógeno entra en el tanque de almacenamiento de nitrógeno a través de válvulas de control neumáticas electromagnéticas Y6 e Y8; este proceso constituye la producción de nitrógeno por adsorción en la torre A. Simultáneamente, la torre de adsorción B...

Aplicación de PLC en generadores de nitrógeno

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Las moléculas de oxígeno adsorbidas se descargan a través de la válvula de control neumática electromagnética Y5, lo que significa que la columna B se desorbe a presión atmosférica. Las columnas A y B operan alternativamente.

El suministro de nitrógeno continúa. Cuando la capacidad de adsorción del tamiz molecular de carbono en la torre A alcanza el equilibrio, la torre deja de adsorber inmediatamente. En este momento, Y1,

Y4, Y5 e Y8 están todos en estado de apagado, mientras que Y2, Y3, Y6 e Y7 están simultáneamente en estado de encendido. Se utilizan dos torres de adsorción, A y B.

Después de la igualación de presión, el sistema cambia a adsorción en la torre B y desorción en la torre A. En este momento, el aire comprimido entra a través de las válvulas de control eléctrico Y1 e Y3.

El gas nitrógeno entra en la parte inferior de la torre de adsorción B y es adsorbido por la cama de tamiz molecular de carbono en la torre B. El gas nitrógeno separado entra en el tanque de almacenamiento de nitrógeno a través de Y7 e Y8.

El nitrógeno se produce por adsorción en la torre B. Las torres A y B alternan en adsorción y desorción, suministrando así nitrógeno continuamente al tanque de almacenamiento de nitrógeno.

La secuencia de operación y el tiempo de conmutación de las válvulas de control eléctrico Y1-Y8 son controlados por el PLC, asegurando un suministro continuo de energía a las dos torres.

Gas nitrógeno.

El proceso de bucle automático durante la operación normal es el siguiente:

Presione el botón de inicio del programa → El secador refrigerado se inicia → Retraso X segundos → El aire acondicionado vacío se inicia → Retraso X segundos → Entrar en adsorción A → Retraso X segundos

→Igualación de presión A=B→Retraso X segundos→Adsorción de B retrasada X segundos→Igualación de presión B=A→Retraso X segundos→Reingreso a adsorción de A, y así sucesivamente.

El sistema ciclará continuamente; presione el botón de parada. Todo el sistema dejará de funcionar.

1. + indica que la válvula está en estado abierto;
2. Cuando la igualación de presión A=B y la igualación de presión B=A, se abrirá X segundos después de Y?Y;
3. El tiempo de retardo X segundos debe establecerse arbitrariamente entre 0 y 99.9 segundos.

El sistema de control requiere modos de operación manual y automático, y también se requiere que las válvulas Y1-Y8 puedan ser verificadas en modo manual.

El compresor de aire y el secador refrigerado se pueden iniciar y detener manual e independientemente;

B=A indica el estado de activación de las cuatro etapas Y1-Y8; cada operación debe indicarse mediante una luz indicadora. Durante la operación automática, debe ser capaz de...

Opera de acuerdo con los requisitos del flujo de proceso automatizado y puede mostrar el estado de trabajo correspondiente en el diagrama de flujo de proceso simulado. Simultáneamente, monitorea la operación automatizada.

Todos los tiempos de retardo durante el proceso deben ser ajustables y el valor de configuración de retardo actual debe mostrarse y consultarse en tiempo real.