Proses Kerja dan Pengetahuan Dasar Generator Nitrogen PSA Sederhana

Prinsip kerja dan aliran proses generator nitrogen PSA

1Pengetahuan dasar

1. Pengetahuan gas

Nitrogen, sebagai gas yang paling berlimpah di udara, tidak habis dan tidak habis.nitrogen kemurnian tinggi sering digunakan sebagai gas pelindung di tempat-tempat yang mengisolasi oksigen atau udaraKandungan nitrogen (N2) di udara adalah 78,084% (komposisi volume berbagai gas di udara adalah: N2: 78,084%, O2: 20,9476%, argon: 0,9364%, CO2: 0,0314%, gas lainnya termasuk H2, CH4, N2O, O3, SO2,NO2, dll, tetapi isinya sangat kecil), berat molekulnya 28, titik didih: -195,8 °C, titik kondensasi: -210 °C.

2Pengetahuan tentang stres

Proses produksi nitrogen dengan tekanan swing adsorpsi (PSA) melibatkan adsorpsi tekanan dan desorpsi atmosfer, dan udara terkompresi harus digunakan.Tekanan adsorpsi optimal dari saringan molekul adsorbent - karbon yang saat ini digunakan adalah 0Gas di seluruh sistem produksi nitrogen berada di bawah tekanan dan memiliki energi dampak.

2, Prinsip kerja produksi nitrogen PSA:

CMS tekanan swing adsorpsi nitrogen generator adalah peralatan otomatis yang menggunakan saringan molekul karbon sebagai adsorbent,dan memanfaatkan prinsip adsorpsi tekanan dan desorpsi pengurangan tekanan untuk menyerap dan melepaskan oksigen dari udaraCarbon molecular sieve adalah adsorbent granular silinder yang dibuat terutama dari batubara, diproses melalui penggilingan, oksidasi, pembentukan, karbonisasi,dan teknologi pengolahan pori khususPermukaan dan bagian dalamnya diisi dengan mikropor, dan berwarna hitam.

Karakteristik distribusi ukuran pori dari saringan molekul karbon memungkinkan mereka mencapai pemisahan dinamis O2 dan N2.Distribusi ukuran pori ini memungkinkan gas yang berbeda untuk menyebar ke dalam mikropori saringan molekuler dengan kecepatan yang berbeda tanpa menolak gas apa pun dalam campuran (udara)Efek pemisahan saringan molekul karbon pada O2 dan N2 didasarkan pada perbedaan kecil dalam diameter kinetik kedua gas ini.jadi mereka memiliki tingkat difusi yang lebih cepat dalam mikropora dari saringan molekul karbon, sedangkan diameter kinetik molekul N2 lebih besar, sehingga laju difusi lebih lambat. difusi air dan CO2 dalam udara terkompresi tidak jauh berbeda dari oksigen,sementara difusi argon lebih lambatGas yang diperkaya akhir dari menara adsorpsi adalah campuran N2 dan Ar.

Karakteristik adsorpsi dari saringan molekul karbon untuk O2 dan N2 dapat digambarkan secara visual dengan kurva adsorpsi keseimbangan dan kurva adsorpsi dinamis:

Dari dua kurva adsorpsi ini dapat dilihat bahwa peningkatan tekanan adsorpsi dapat secara bersamaan meningkatkan kapasitas adsorpsi O2 dan N2,dengan peningkatan kapasitas adsorpsi O2 yang lebih besarSiklus adsorpsi tekanan ayunan pendek, dan kapasitas adsorpsi O2 dan N2 jauh dari mencapai keseimbangan (nilai maksimum),jadi perbedaan tingkat difusi antara O2 dan N2 menyebabkan kapasitas adsorpsi O2 untuk jauh melebihi N2 dalam waktu singkat.

Produksi nitrogen adsorpsi tekanan swing memanfaatkan karakteristik adsorpsi selektif dari saringan molekul karbon, using a cycle of pressurized adsorption and depressurized desorption to alternately introduce compressed air into the adsorption tower (which can also be completed in a single tower) to achieve air separation, sehingga terus-menerus menghasilkan gas nitrogen produk kemurnian tinggi.

2, Aliran proses dasar produksi nitrogen PSA:

Setelah dikompres oleh kompresor udara, udara masuk ke tangki penyimpanan udara melalui penghapusan debu, penghapusan minyak, dan pengeringan.Kemudian melewati katup masuk udara dan katup hisap kiri sebelum memasuki menara adsorpsi kiriTekanan menara meningkat, dan molekul oksigen di udara terkompresi diserap oleh saringan molekul karbon.nitrogen yang tidak diserap melewati tempat tidur adsorpsi dan masuk ke tangki penyimpanan nitrogen melalui katup hisap kiri dan katup produksi nitrogenProses ini disebut sedotan kiri dan berlangsung selama beberapa puluh detik.menara adsorpsi kiri dan menara adsorpsi kanan terhubung melalui katup penyeimbang tekanan atas dan bawah untuk mencapai keseimbangan tekanan antara kedua menaraProses ini disebut ekualisasi tekanan dan berlangsung selama 2-3 detik.udara terkompresi memasuki menara adsorpsi kanan melalui katup masuk udara dan katup hisap kananMolekul oksigen di udara terkompresi diserap oleh saringan molekul karbon,dan nitrogen yang diperkaya masuk ke tangki penyimpanan nitrogen melalui katup hisap kanan dan katup produksi nitrogenProses ini disebut sedotan kanan dan berlangsung selama beberapa puluh detik.oksigen yang diserap oleh saringan molekul karbon di menara penyerapan kiri dilepaskan kembali ke atmosfer melalui katup knalpot kiriSebaliknya, ketika menara kiri menyerap, menara kanan juga menyerap secara bersamaan.Untuk benar-benar melepaskan oksigen yang dilepaskan dari depressurization dari saringan molekul ke atmosfer, nitrogen ditiup keluar dari menara adsorpsi melalui katup blowback yang biasanya terbuka untuk menghilangkan oksigen di dalam menara.yang terjadi bersamaan dengan desorpsiSetelah penghisapan kanan selesai, masukkan proses penyeimbangan tekanan, kemudian beralih ke proses penghisapan kiri dan terus bersepeda.

Proses kerja generator nitrogen dikendalikan oleh pengontrol yang dapat diprogram untuk mengontrol tiga katup solenoid pilot dua posisi lima arah,dan kemudian dikendalikan oleh katup solenoid untuk membuka dan menutup delapan katup pipa pneumatik masing-masing. Tiga dua posisi lima arah pilot katup solenoid mengontrol tersedak kiri, pemerataan tekanan, dan penyedotan kanan negara masing-masing. aliran waktu tersedak kiri, pemerataan tekanan,dan sedotan kanan telah disimpan dalam pengontrol yang dapat diprogramDalam keadaan mati daya, udara pilot dari tiga dua posisi lima arah katup solenoid pilot terhubung ke port penutupan dari katup pipa pneumatik.Ketika proses berada dalam keadaan sedotan kiri, katup solenoid yang mengontrol hisap kiri dihidupkan, dan gas pilot dihubungkan ke port pembukaan katup udara hisap kiri, katup udara produksi hisap kiri,dan katup knalpot kanan, sehingga tiga katup ini terbuka, menyelesaikan proses hisap kiri dan secara bersamaan desorbing dari menara adsorpsi kanan.katup solenoid yang mengontrol penyeimbangan tekanan dihidupkan, dan katup lainnya ditutup; Sambungkan gas pilot ke port pembukaan katup penyeimbang tekanan atas dan bawah, menyebabkan mereka membuka dan menyelesaikan proses penyeimbang tekanan.Ketika proses berada dalam keadaan sedotan yang tepat, katup solenoid yang mengontrol hisap kanan dihidupkan, dan gas pilot terhubung ke port pembukaan katup hisap kanan, katup produksi hisap kanan, dan katup knalpot kiri,menyebabkan tiga katup ini untuk membuka dan menyelesaikan proses hisap kanan, sementara menara adsorpsi kiri desorbs.semua katup lainnya harus dalam keadaan tertutup.

3, Produksi oksigen tekanan ayunan adsorpsi, dengan zeolite molekul saringan adsorbent sebagai inti, memilih untuk menyerap gas nitrogen pada tekanan yang lebih tinggi sesuai dengan adsorbent.Oksigen yang tidak diserap terakumulasi di bagian atas menara adsorpsi dan dikeluarkan sebagai gas produkKetika menara adsorpsi mendekati saturasi adsorpsi, udara masuk berhenti masuk dan sebaliknya mengalir ke menara adsorpsi lain yang telah menyelesaikan regenerasi untuk menyamakan tekanan,diikuti dengan penurunan tekanan dan regenerasi. Menara adsorpsi bertekanan seragam memasukkan udara mentah untuk adsorpsi. Dua menara adsorpsi bergantian dan berulang dengan cara ini untuk menyelesaikan proses produksi oksigen.

Produksi oksigen dengan adsorpsi ayunan tekanan industri dapat menggunakan proses adsorpsi tekanan dan desorpsi tekanan atmosfer; proses desorpsi vakum tekanan ultra tinggi;Penetrasi tekanan atmosfer vakum