เครื่องผลิตออกซิเจนสวิงดัน (PSA) จะส่งออกซิเจนความบริสุทธิ์สูงได้อย่างไรอย่างมีประสิทธิภาพและตามความต้องการ?
สถานที่อุตสาหกรรมพึ่งพากับการจําหน่ายออกซิเจนความบริสุทธิ์สูงอย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพในเรื่องค่าใช้จ่าย สําหรับกระบวนการตั้งแต่การตัดเหล็กและการเชื่อมถึงการบําบัดน้ําเสียและการสร้างโอโซนในทางประวัติศาสตร์, การจําหน่ายนี้ขึ้นอยู่กับการกระจายออกซิเจนแบบไหลหรือการจัดส่งออกซิเจนเหลว (LOX) ในถังขนาดใหญ่, นําเสนอปัญหาการ logistic, ความปลอดภัย, และโซ่จําหน่ายการแก้ไขที่ทันสมัย หน่วยผลิตออกซิเจนอุตสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยี Pressure Swing Adsorption (PSA) ได้ปฏิวัติการจัดหาก๊าซอุตสาหกรรมคําถามที่สําคัญสําหรับผู้ผลิตและผู้บริหารการดําเนินงาน คือและระดับความบริสุทธิ์ที่มันสามารถทําได้อย่างน่าเชื่อถือ?
ความอัจฉริยะของเครื่องผลิตออกซิเจน PSA อยู่ที่ความเรียบง่ายในการทํางานรวมกับการเลือกระดับโมเลกุลเรียกว่า Zeolite Molecular Sieve (ZMS)สภาพอากาศ เป็นวัตถุดิบสําหรับเครื่องกําเนิดประกอบด้วยประมาณ 78% ไนโตรเจน 21% ออกซิเจน และ 1% อาร์กอนและก๊าซรอยอื่น ๆวงจร PSA ได้ถูกออกแบบมาเพื่อแยกสารออกซิเจนที่ต้องการ 21%.
กระบวนการ PSA ทํางานแบบหมุนเวียนภายในภาชนะการซับซ้อน (หอคอย) สองหรือมากกว่าที่เต็มไปด้วยวัสดุ ZMS. หมุนเวียนปฏิบัติตามสี่ขั้นตอนหลัก:
1การดึงดูด (ความดัน):
อากาศแวดล้อมที่ถูกกดและกรองถูกนําเข้าไปในภาชนะหนึ่ง ZMS แสดงแรงดึงดูดที่แข็งแกร่ง (การดึงดูด) สําหรับโมเลกุลไนโตรเจนมากกว่าโมเลกุลออกซิเจน เมื่อความดันเพิ่มขึ้นโมเลกุลไนโตรเจนถูกจับไว้และถือไว้บนพื้นผิวของเม็ด ZMS, ขณะที่โมเลกุลออกซิเจนที่ได้รับการสับสนน้อยกว่าจะผ่านช่อง และสะสมอยู่ในถังพัฟเฟอร์ นี่คือช่วงเวลาที่ก๊าซผลิต, ไอน้ําออกซิเจนความบริสุทธิ์สูง, เกิดขึ้นประสิทธิภาพของขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับความดันที่นําไปใช้ ความดันสูงกว่าโดยทั่วไปหมายถึงการดึงดูดไนโตรเจนที่เร็วขึ้นและมากขึ้นแต่มันต้องสมดุลกับการบริโภคพลังงาน
2การปรับความดัน:
ก่อนที่ภาชนะที่เต็มไปด้วยน้ําจะลดความดันโดยสิ้นเชิง ก๊าซความดันสูงที่เหลืออยู่ภายใน จะถูกนําไปสู่หอคอยที่ว่างเปล่าขั้นตอนการสมดุลนี้ช่วยในการถ่ายทอดพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ และทําความกดดันล่วงหน้าให้กับหอคอยต่อไปในลําดับ, ลดลดความดันทันทีให้น้อยที่สุดและอนุรักษ์ส่วนหนึ่งของพลังงานอากาศดันที่ถ้าไม่เช่นนั้นจะสูญเสีย, ส่งผลสําคัญต่อประสิทธิภาพพลังงานโดยรวมของระบบ
3การลดความดัน:
เมื่อภาชนะแรกบรรลุความจุสัมผัสสูงสุด (ความอิ่มไนโตรเจน) วาล์วเข้าจะปิด และวาล์วอัดลมจะเปิด ทําให้ความดันลดลงอย่างรวดเร็วกลับสู่ระดับชั้นบรรยากาศความดันลดลงทําให้ ZMS ปล่อยโมเลกุลไนโตรเจนที่ติดอยู่ในกระบวนการที่รู้จักกันว่า desorptionก๊าซเสียที่อุดมไปด้วยไนโตรเจนนี้ถูกปล่อยกลับสู่ชั้นบรรยากาศอย่างปลอดภัย ขั้นตอนนี้ทําให้ ZMS ปรับปรุงใหม่ เพื่อเตรียมมันสําหรับวงจรการซับซ้อนต่อไป
4การกําจัด:
ธารน้ําเล็ก ๆ ของสารออกซิเจนจากหอคอยที่มีแรงกดดันที่ทํางานถูกนําไปสู่หอคอยที่เกิดใหม่ (ลดแรงกด)กระแสการชําระล้างที่สั้น ๆ นี้ช่วยให้ sweep ออกจากไนโตรเจนที่เหลือใด ๆ และทําความสะอาด ZMS ต่อไป, รับประกันความบริสุทธิ์สูงสุดในวัฏจักรถัดไป
กระบวนการดังกล่าวก็จะเปลี่ยนระหว่างสองหอคอย เพื่อให้แน่ใจว่ามีอ๊อกซิเจนไหลผ่านอย่างต่อเนื่องและคงที่ไปยังการใช้งานในอุตสาหกรรม
การบรรลุความบริสุทธิ์และประสิทธิภาพสูง
หลักของประสิทธิภาพและความบริสุทธิ์ของระบบ คือคุณภาพของวัสดุ ZMS และระบบควบคุมที่ฉลาดเครื่องกรองโมเลกุลที่มีคุณภาพสูง ให้ความสามารถในการเลือกที่ดีที่สุดและความสามารถในการดูดซึมไนโตรเจนสูงนอกจากนี้ ระบบควบคุมที่ซับซ้อนใช้อัลการิทึมที่ทันสมัยเพื่อจัดการการกําหนดเวลาของวาล์ว, การตั้งค่าความดัน และระยะเวลาของวงจรอย่างแม่นยําการควบคุมอย่างละเอียดนี้เป็นสิ่งจําเป็น เพราะความบริสุทธิ์และอัตราการไหลของน้ําสัมพันธ์กันอย่างกลับกันกับประสิทธิภาพผู้ผลิตต้องปรับปรุงระบบให้เหมาะสมกับความต้องการเฉพาะของลูกค้า โดยปกติจะให้ความบริสุทธิ์ของออกซิเจนระหว่าง 90% และ 95%
สรุปแล้ว เครื่องผลิตออกซิเจน PSA อุตสาหกรรม เป็นชัยชนะของเคมีและวิศวกรรมพื้นผิวที่ใช้ก๊าซอุตสาหกรรมความบริสุทธิ์สูง โดยใช้สรรพคุณการดึงดูดเฉพาะของ ZMS ภายใต้ความดันที่เปลี่ยนแปลงระบบนี้ให้ทางออกที่ปลอดภัย น่าเชื่อถือ และมีประสิทธิภาพในด้านราคามากกว่าการพึ่งพาผู้จัดจําหน่ายก๊าซภายนอกให้อุตสาหกรรมมีอํานาจในการผลิตทรัพยากรที่สําคัญของตนเอง ตรงกับจุดการใช้การดําเนินงานอย่างต่อเนื่องและแบบหมุนเวียนรับประกันว่าผู้ใช้สุดท้ายจะไม่ต้องเผชิญกับการช้าอัดทาง logistic หรือการสับสนในการจําหน่ายที่เกี่ยวข้องกับวิธีการส่งก๊าซแบบดั้งเดิม.
