การสร้างไนโตรเจนด้วยเทคโนโลยีการดูดซับด้วยแรงดันสวิง (PSA)

การดูดซับแรงดันสวิงทำงานอย่างไร

เมื่อผลิตไนโตรเจนของคุณเอง สิ่งสำคัญคือต้องรู้และเข้าใจระดับความบริสุทธิ์ที่คุณต้องการได้รับการใช้งานบางอย่างต้องการระดับความบริสุทธิ์ต่ำ (ระหว่าง 90 ถึง 99%) เช่น การพองตัวของยางและการป้องกันอัคคีภัย ในขณะที่การใช้งานอื่นๆ เช่น การใช้งานในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม หรือการขึ้นรูปพลาสติก ต้องใช้ในระดับสูง (จาก 97 ถึง 99.999%)ในกรณีเหล่านี้ เทคโนโลยี PSA ถือเป็นแนวทางที่เหมาะสมและง่ายที่สุด

โดยพื้นฐานแล้ว เครื่องกำเนิดไนโตรเจนทำงานโดยแยกโมเลกุลไนโตรเจนออกจากโมเลกุลออกซิเจนภายในอากาศอัดการดูดซับแรงดันสวิงทำได้โดยการดักจับออกซิเจนจากกระแสอากาศอัดโดยใช้การดูดซับการดูดซับเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลจับตัวกันกับตัวดูดซับ ในกรณีนี้ โมเลกุลออกซิเจนจะเกาะติดกับตะแกรงโมเลกุลคาร์บอน (CMS)สิ่งนี้เกิดขึ้นในภาชนะรับความดันสองใบที่แยกจากกัน แต่ละภาชนะเต็มไปด้วย CMS ซึ่งสลับระหว่างกระบวนการแยกและกระบวนการฟื้นฟูในตอนนี้ ให้เราเรียกพวกเขาว่าทาวเวอร์ A และทาวเวอร์ B

สำหรับขั้นเริ่มต้น อากาศอัดที่สะอาดและแห้งจะเข้าสู่อาคาร A และเนื่องจากโมเลกุลออกซิเจนมีขนาดเล็กกว่าโมเลกุลไนโตรเจน จึงจะเข้าไปในรูพรุนของตะแกรงคาร์บอนในทางกลับกัน โมเลกุลไนโตรเจนไม่สามารถเข้าไปในรูพรุนได้ ดังนั้นพวกมันจะทะลุตะแกรงโมเลกุลคาร์บอนได้เป็นผลให้คุณได้รับไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์ตามที่ต้องการระยะนี้เรียกว่าระยะการดูดซับหรือการแยกตัว

อย่างไรก็ตามมันไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้นไนโตรเจนส่วนใหญ่ที่ผลิตในทาวเวอร์ A จะออกจากระบบ (พร้อมสำหรับการใช้หรือจัดเก็บโดยตรง) ในขณะที่ไนโตรเจนที่สร้างขึ้นส่วนเล็กๆ จะถูกส่งไปยังทาวเวอร์ B ในทิศทางตรงกันข้าม (จากบนลงล่าง)การไหลนี้จำเป็นเพื่อผลักออกซิเจนที่ถูกดักจับในเฟสการดูดซับก่อนหน้าของทาวเวอร์ B ออก โดยการปล่อยความดันในทาวเวอร์ B ตะแกรงโมเลกุลคาร์บอนจะสูญเสียความสามารถในการกักเก็บโมเลกุลออกซิเจนพวกมันจะแยกตัวออกจากตะแกรงและถูกระบายออกไปทางไอเสียโดยการไหลของไนโตรเจนขนาดเล็กที่มาจากหอคอย A การทำเช่นนี้ระบบจะทำให้มีที่ว่างสำหรับโมเลกุลออกซิเจนใหม่ที่จะเกาะติดกับตะแกรงในขั้นตอนการดูดซับครั้งต่อไปเราเรียกกระบวนการนี้ว่า 'การทำความสะอาด' ว่าเป็นการสร้างหอคอยที่อิ่มตัวด้วยออกซิเจน

ประการแรก ถัง A อยู่ในระยะดูดซับ ในขณะที่ถัง B งอกใหม่ในขั้นตอนที่สอง เรือทั้งสองจะปรับความดันให้เท่ากันเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนหลังจากสวิตช์ ถัง A จะเริ่มสร้างใหม่ในขณะที่ถัง B สร้างไนโตรเจน

ณ จุดนี้ ความดันในอาคารทั้งสองจะเท่ากัน และจะเปลี่ยนระยะจากการดูดซับเป็นการงอกใหม่ และในทางกลับกันCMS ในทาวเวอร์ A จะอิ่มตัว ในขณะที่ทาวเวอร์ B จะสามารถเริ่มกระบวนการดูดซับอีกครั้งได้เนื่องจากการลดแรงดันกระบวนการนี้เรียกอีกอย่างว่า 'การแกว่งของความดัน' ซึ่งหมายความว่าจะช่วยให้ก๊าซบางชนิดถูกจับที่ความดันสูงกว่าและปล่อยออกมาที่ความดันต่ำระบบ PSA แบบทาวเวอร์สองเครื่องช่วยให้สามารถผลิตไนโตรเจนได้อย่างต่อเนื่องในระดับความบริสุทธิ์ที่ต้องการ