¿Cómo funciona un generador de oxígeno para uso industrial?

En la fabricación industrial moderna, existe una demanda generalizada de oxígeno de alta pureza en diferentes aplicaciones. El abastecimiento de las cantidades requeridas de gas oxígeno puede ser rentable con acceso a un generador de oxígeno dedicado.

Este artículo describe cómo funciona un generador de oxígeno industrial y describe las aplicaciones más comunes del gas generado.

¿Qué es un generador de oxígeno?

Un generador de oxígeno es un dispositivo que separa el oxígeno del aire comprimido utilizando una tecnología especial de adsorción selectiva llamada adsorción por cambio de presión (PSA). El aire comprimido utilizado en el proceso de generación de oxígeno tiene una composición similar al aire ambiental con 21% de oxígeno y 78% de nitrógeno. El oxígeno contenido en el aire comprimido se deja fluir a través de un tamiz molecular de zeolita que retiene el nitrógeno, lo que resulta en oxígeno de alta pureza en las salidas de producción de gas.

Principios de funcionamiento de un generador de oxígeno PSA

El proceso de adsorción por cambio de presión para un generador de oxígeno PSA es esencialmente el mismo que el de un generador de nitrógeno con una diferencia importante. El material adsorbente dentro de su tamiz molecular está hecho de zeolita en lugar de carbono que se encuentra en un dispositivo PSA de nitrógeno.

Durante una operación de rutina, el aire comprimido canalizado a través del generador de oxígeno se separará en sus gases componentes. El tamiz molecular de zeolita adsorberá selectivamente el nitrógeno que encuentra, permitiendo que el gas oxígeno de alta pureza fluya hacia una salida de gas producto.

Una característica única de la zeolita que la hace ideal para un generador de oxígeno es su capacidad para liberar el gas nitrógeno retenido una vez que se alivia la presión dentro del generador. Esto facilita la regeneración del medio para un ciclo adicional de generación de oxígeno.

Además de nuestra variante PSA, GENERON también fabrica un generador de oxígeno VPSA que suministra los recipientes de zeolita utilizando un soplador de baja presión y los regenera con un vacío.

Generador de oxígeno vs. Concentrador de oxígeno

Estos términos generador de oxígeno y concentrador de oxígeno se utilizan a menudo indistintamente y significan esencialmente lo mismo. En términos generales, un concentrador de oxígeno es un término utilizado para definir un dispositivo de generación de oxígeno a menor escala (concentradores domésticos portátiles), mientras que un generador de oxígeno es un término más comúnmente utilizado para describir equipos que procesan grandes cantidades de oxígeno utilizadas en la fabricación industrial.

Componentes de los generadores de oxígeno

Los componentes típicos de una máquina de producción de oxígeno se describen a continuación:

• Una unidad de compresión de aire
• Filtros de partículas y coalescentes
• Secadores de aire de instrumentación
• Dos cilindros/torres llenos de gránulos de zeolita absorbente
• Un único depósito estabilizador de presión
• Válvulas de entrada y salida
• Tuberías de circulación de gas

Aunque los tres primeros componentes mencionados son técnicamente parte del generador de oxígeno en sí, son cruciales para su funcionamiento, ya que proporcionan aire comprimido limpio y seco a la unidad PSA para la separación y concentración de oxígeno.

Aplicaciones de los generadores de oxígeno

Los generadores de oxígeno se utilizan actualmente en una amplia gama de aplicaciones de fabricación comercial e industrial. Estos dispositivos desempeñan un papel crucial en el suministro de cantidades útiles de gas oxígeno necesarias para impulsar diversos procesos.

Las aplicaciones típicas de los generadores de oxígeno PSA incluyen:

• Plantas de tratamiento de aguas residuales y servidas
• Fabricación de vidrio
• Industrias de alimentos/bebidas
• Fabricación de papel
• Metalurgia
• Procesos de oxidación química
• Acuicultura comercial
• Minería
• Procesos de gasificación

¿Cómo funciona un generador de oxígeno?

Un generador de oxígeno que utiliza tecnología PSA aprovecha la capacidad del material adsorbente de zeolita para separar una corriente de aire comprimido en sus gases componentes. El proceso de adsorción por cambio de presión para producir oxígeno de alta pureza es un ciclo de dos etapas que implica actividades simultáneas de adsorción y desorción en dos torres de generación.

Adsorción

La etapa de adsorción de la generación de oxígeno utiliza una torre adsorbente empaquetada con gránulos de zeolita molecular que retiene selectivamente el nitrógeno mientras permite que el oxígeno pase a un tanque colector como gas producto bajo presión.

Este proceso de adsorción selectiva continuará hasta que la torre adsorbente alcance su punto máximo de saturación, momento en el cual el tamiz de zeolita ya no podrá absorber más gas nitrógeno.