Uproszczony proces pracy i podstawowa wiedza na temat generatora azotu PSA

Zasada działania i przepływ procesu generatora azotu PSA

1, Podstawowa wiedza

1. Wiedza o gazie

Azot, jako najczęściej występujący gaz w powietrzu, jest niewyczerpany i niewyczerpany.Azot o wysokiej czystości jest często stosowany jako gaz ochronny w miejscach izolujących tlen lub powietrzeZawartość azotu (N2) w powietrzu wynosi 78,084% (kompozycja objętościowa różnych gazów w powietrzu wynosi: N2: 78,084%, O2: 20,9476%, argon: 0,9364%, CO2: 0,0314%, inne gazy obejmują H2, CH4, N2O, O3, SO2,NO2, itp., ale zawartość jest bardzo mała), masa molekularna wynosi 28, temperatura wrzenia: -195,8 °C, temperatura kondensacji: -210 °C.

2Wiedza o stresie

W procesie produkcji azotu przez adsorpcję wahającą się pod ciśnieniem (PSA) stosuje się adsorpcję pod ciśnieniem i desorpcję atmosferyczną, przy czym należy użyć sprężonego powietrza.Optymalne ciśnienie adsorpcyjne obecnie używanego przesiewu molekularnego adsorbent - węgiel wynosi 0W całym układzie wytwarzania azotu gaz jest pod ciśnieniem i ma energię uderzeniową.

2, Zasada działania produkcji azotu PSA:

Generator azotu adsorpcyjnego CMS jest zautomatyzowanym urządzeniem wykorzystującym jako adsorbenty sito molekularne węgla,i wykorzystuje zasady adsorpcji ciśnieniowej i desorpcji redukcji ciśnienia do adsorpcji i uwalniania tlenu z powietrzaSiata molekularna węgla jest cylindrycznym granulowanym adsorbentem wytwarzanym głównie z węgla, przetwarzanym poprzez szlifowanie, utlenianie, kształtowanie, węglowanie,i specjalnej technologii przetwarzania porówJego powierzchnia i wnętrze wypełnione są mikroporami i ma czarny kolor.

Charakterystyka rozkładu wielkości porów wisiarek molekularnych węglowych umożliwia im osiągnięcie dynamicznego oddzielenia O2 i N2.Rozkład wielkości porów pozwala różnym gazom dyfuzować do mikroporów sitowej molekularnej w różnych tempie bez odpychania gazu w mieszaninie (powietrze)Efekt separacji sieci molekularnej węgla na O2 i N2 opiera się na niewielkiej różnicy średnicy kinetycznej tych dwóch gazów.więc mają szybszą szybkość dyfuzji w mikroporach węglowej siewy molekularnej, podczas gdy średnica kinetyczna cząsteczek N2 jest większa, więc szybkość dyfuzji jest wolniejsza.podczas gdy dyfuzja argonu jest wolniejszaOstateczny gaz wzbogacony z wieży adsorpcyjnej jest mieszaniną N2 i Ar.

Charakterystykę adsorpcji siatek cząsteczkowych węgla dla O2 i N2 można wizualnie przedstawić poprzez krzywe adsorpcji równowagi i krzywe adsorpcji dynamicznej:

Z tych dwóch krzywych adsorpcji widać, że zwiększenie ciśnienia adsorpcyjnego może jednocześnie zwiększyć pojemność adsorpcyjną O2 i N2,z większym zwiększeniem pojemności adsorpcyjnej O2Cykl adsorpcji wahań ciśnienia jest krótki, a pojemność adsorpcji O2 i N2 jest daleka od osiągnięcia równowagi (wartość maksymalna),więc różnica w szybkości dyfuzji pomiędzy O2 i N2 powoduje, że pojemność adsorpcji O2 znacznie przekracza pojemność N2 w krótkim czasie.

Produkcja azotu przez adsorpcję wahadłową ciśnienia wykorzystuje właściwości selektywnej adsorpcji sieci molekularnej węgla, 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, dzięki czemu stale wytwarzany jest gaz azotowy produktu o wysokiej czystości.

2, Podstawowy przepływ procesu produkcji azotu PSA:

Po sprężeniu przez sprężarkę powietrza powietrze trafia do zbiornika powietrza poprzez usuwanie kurzu, usuwanie oleju i suszenie.Następnie przechodzi przez zawór wlotowy powietrza i lewy zawór ssania przed wejściem w lewą wieżę adsorpcjiCiśnienie w wieży wzrasta, a cząsteczki tlenu w sprężonym powietrzu są adsorbowane przez molekularne sito węgla.Nieadsorbowany azot przechodzi przez łóżko adsorpcyjne i wchodzi do zbiornika zmagazynowania azotu przez lewy zawór ssania i zawór wytwarzania azotuPo zakończeniu procesu adsorpcji po lewej stronie, proces ten trwa kilka dziesiątek sekund.lewa wieża adsorpcyjna i prawa wieża adsorpcyjna są połączone przez górne i dolne zawory wyrównania ciśnienia w celu osiągnięcia równowagi ciśnienia między dwiema wieżamiProces ten nazywa się wyrównaniem ciśnienia i trwa 2-3 sekundy.ciśnione powietrze wchodzi do prawej wieży adsorpcyjnej przez zawór wpuszczalny powietrza i prawy zawór odsyskowyMolekuły tlenu w sprężonym powietrzu są adsorbowane przez sito molekularne węgla.i wzbogacony azot wchodzi do zbiornika do magazynowania azotu przez prawy zawór odsyskowy i zawór wytwarzający azotProces ten nazywa się prawym odsysaniem i trwa kilka dziesiątek sekund.tlen adsorbowany przez sito molekularne w lewej wieży adsorpcyjnej jest uwalniany z powrotem do atmosfery przez lewy zawór wydechowyPrzeciwnie, gdy lewa wieża adsorbuje, prawa wieża również desorbuje jednocześnie.W celu całkowitego uwolnienia tlenu uwolnionego w wyniku obniżenia ciśnienia w siecie molekularnej do atmosfery, azot zostaje wydmuchany z wieży adsorpcyjnej przez zwykle otwarty zawór odbicia, aby usunąć tlen wewnątrz wieży.występujące jednocześnie z desorpcjąPo zakończeniu prawej odsyskiwania, wprowadź proces wyrównania ciśnienia, a następnie przełącz do lewej odsyskiwania i kontynuuj cykliczne.

Proces pracy generatora azotu jest sterowany przez programowalny sterownik do sterowania trzema dwustronnymi pięciostronnymi zawodami magnetycznymi pilotażowymi,a następnie sterowane za pomocą zawórów magnetycznych do otwierania i zamykania odpowiednio ośmiu zawórów rur pneumatycznych. Trzy dwa pozycje pięciostronne zawory magnetyczne pilota kontrolują odpowiednio lewy odciąg, wyrównanie ciśnienia i prawego stanu odciągania.i prawy odciąg został przechowywany w programowalnym sterownikuW stanie wyłączonego prądu powietrze pilotażowe trzech dwóch pozycji pięciostronnych zaworów magnetycznych pilotażowych jest podłączone do portu zamknięcia zaworu rurociągu pneumatycznego.Kiedy proces znajduje się w lewym stanie ssania, zawór magnetyczny sterujący lewym odsyskiem jest podłączony do energii, a gaz pilotażowy jest podłączony do otwierających się portów lewego zaworu odsyskowego, lewego zaworu wysyskowego,i prawego zaworu wydechowego, tak aby te trzy zawory otworzyły się, kończąc lewy proces ssania i jednocześnie desorbując z prawej wieży adsorpcyjnej.włączony jest zawór magnetyczny sterujący wyrównaniem ciśnienia, i inne zawory są zamknięte; podłącz gaz pilota do otwierających się portów zaworu wyrównania ciśnienia górnego i dolnego, powodując ich otwarcie i zakończenie procesu wyrównania ciśnienia.Kiedy proces jest w odpowiednim stanie ssania, zawór magnetyczny kontrolujący prawe odsysanie jest podłączony do energii, a gaz pilotażowy jest podłączony do otworów prawego zaworu odsysania, prawego zaworu odsysania i lewej zaworu wydechowego,W każdym procesie, z wyjątkiem zaworu, który powinien zostać otwarty,wszystkie pozostałe zawory powinny być w stanie zamkniętym.

3, produkcja tlenu przez adsorpcję wahadłową ciśnienia, z adsorbentem zeolitowym jako jądrem, wybiera do adsorpcji gazu azotu przy wyższym ciśnieniu zgodnie z adsorbentem.Nieadsorbowany tlen gromadzi się na szczycie wieży adsorpcyjnej i wychodzi jako gaz produktuKiedy wieża adsorpcyjna jest bliska nasycenia adsorpcyjnym, powietrze wprowadzane przestaje wchodzić i zamiast tego przepływa do innej wieży adsorpcyjnej, która zakończyła regenerację w celu wyrównania ciśnienia,po czym następuje obniżenie ciśnienia i regeneracja. Równomiernie ciśniona wieża adsorpcyjna wprowadza surowe powietrze do adsorpcji. Dwie wieże adsorpcyjne zmieniają się i powtarzają w ten sposób, aby zakończyć proces produkcji tlenu.

Przemysłowa produkcja tlenu poprzez adsorpcję ciśnieniową i desorpcję ciśnieniem atmosferycznym; proces desorpcji pod ciśnieniem podwyższonym;Przenikające próżnię ciśnienia atmosferycznego