PSA hapnikugeneraatori lugu

Survekõikumisega adsorptsioon (PSA) ei ole uus protsess ja nagu enamik häid leiutisi, tundub see põhimõte tagantjärele tarkuse eelisena ilmne. Nagu kõigi adsorptsioonieraldusprotsesside puhul, on põhinõue 1 adsorbent, mis eelistatavalt adsorbeerib segatud söödast ühte komponenti (või ühte seotud komponentide perekonda). See selektiivsus võib sõltuda erinevusest adsorptsioonitasakaalu või erinevast imsorptsioonimäärast (kinktiline selektiivsus). Teatud juhtudel võib kiiruste erinevus olla nii suur, et aeglasemalt difundeeruvad liigid IsS tegelikult adsorbendist täielikult välja jäetud (suurusepõhine sõelumine) ja sellisel juhul on ilmselgelt võimalik saavutada väga tõhus eraldamine.

Kõik adsorptsiooni eraldamise protsessid hõlmavad kahte peamist etappi:

(1) adsorp-tton, mille käigus eemaldatakse söödast eelistatult adsorbeerunud täpid;
(2) regenereerimine või desorptsioon, mille käigus need liigid eemaldatakse adsorbendist, seega "regenereerides" adsorbendi kasutamiseks järgmises tsüklis. kasulikud tooted kas adsorptsiooni või regenereerimise etapist või mõlemast etapist. Adsorptsioonietapis tekkiv heitvesi on puhastatud rafinaattoode, millest on eemaldatud eelistatult adsorbeeritud sDecies. Regenereerimisetapi käigus kogutud desorbaat sisaldab tugevamalt adsorbeerunud osakesi kontsentreeritud kujul (võrreldes söödaga) ja seda nimetatakse mõnikord ka "ekstrakti" toode.

PSA protsessi põhiomadus seisneb selles, et regenereerimisetapi käigus eemaldatakse eelistatult adsorbeerunud osad üldrõhu vähendamise teel, mitte temperatuuri tõstmise või tõrjumisega puhastamise teel.

PSA protsessi kontseptsioon.(a)Chinge m cquilibrum loading with prcsure.(h)idcalized sketch, mis näitab adsorheu phse cncceiration profiili mtwement ol nore tugevalt udsorbed spccies in stmple kahekihilise PSA protsessi.

aine (kuigi tsüklisse on tavaliselt kaasatud madalrõhupuhastusetapp) Protsess töötab ligikaudu isotermilistes tingimustes, nii et kasulik võimsus on koormuse erinevus kahe punkti vahel, mis vastab toite- ja taastamisrõhule, samal isotermil[ Joonis 1.1(a)l.Joonis 1.1(b) kujutab skemaatiliselt kontsentratsiooniprofiilide liikumist kõrgsurve etteande ja madalrõhu regenereerimise etappide ajal. Toiteetapp lõpetatakse tavaliselt enne, kui tugevamalt adsorbeerunud komponent kihist läbi murdub, samas kui regenereerimisetapp lõpetatakse üldiselt enne, kui kihti on täielikult desorbeerunud. Tsüklilises püsiseisundis võngub profiil seetõttu kindis keskmise asendi ümber

 

Psa hapnikugaasi generaator

Psa meditsiiniline hapnikugeneraator

PSA meditsiiniline hapnikutehas

PSA suur eelis, mis on seotud muud tüüpi adsorptsiooniprotsessidega, nagu termiline kõikumine, on see, et rõhku saab muuta palju kiiremini kui temperatuuri, mis võimaldab PSA protsessi käitada palju kiiremas tsüklis, suurendades seeläbi kogu adsorbendikihi mahuühiku kohta. Peamine piirang on see, et PSA protsessid piirduvad komponentidega, mis ei ole liiga tugevalt adsorbeerunud. Kui eelistatult adsorbeeritud liik on liiga tugevalt adsorbeerunud, on regenereerimise ajal desorptsiooni saavutamiseks vaja ebaökonoomselt suurt vaakumit samm. Seega on väga tugevalt adsorbeeritud komponentide puhul üldiselt eelistatud variant termi kõikumine, kuna mõõdukas temperatuurimuutus põhjustab üldiselt suhteliselt suure muutuse gaasi-tahke adsorptsiooni cauliibrumi konstandis.

PSA protsessid ei ole keerulisemad kui enamik tavapärasemaid eraldusprotsesse, kuid need erinevad ühe olulise tunnuse poolest: PTOCess töötab transentsetes tingimustes, samas kui enamik protsesse, nagu absorptsioon, ekstraheerimine ja destilleerimine, toimivad püsiseisundi tingimustes.

Selle tulemusena on nii kontseptuaalne raamistik kui ka kujundusprotseduurid üsna erinevad. Seda erinevust saab kõige paremini seletada matemaatiliste terminitega. Püsiseisundi protsessi saab matemaatiliselt kirjeldada tavalise diferentsiaalvõrrandi (või tavaliste diferentsiaalvõrrandite kogumi) abil ning töömuutujate ja protsessi jõudluse vahelise seose saamiseks on vaja ainult Selle võrrandikogumi integreerimine. Seevastu mööduvat protsessi kirjeldatakse osaliste diferentsiaalvõrrandite sct abil ja see nõuab keerukamat lahendusprotseduuri. Selle tulemusena on seos protsessi jõudluse ja töömuutuste vahel üldiselt vähem ilmne. Protseduurid või PSA ühikute kujundus ja skeem on enamasti kättesaadavad avatud kirjanduses. Siiski ei ole neid veel üldiselt aktsepteeritud tavapärase keemiatehnika õppekava osana ja seetõttu säilib teatud müsteeriumi õhkkond. .

Desptte therr alguses, alles 1980ndatel saavutasid PSA protsessid laialdase kaubandusliku tunnustuse. Seda illustreerib joonis 1.2, mis näitab PSA protsessidega seotud publikatsioonide ja USA patentide aastase arvu graafikut aastas. Tema ebatavaliselt pika viivituse põhjused leiutamise ja selliste protsesside kommertsialiseerimise vahel ei ole täiesti selged, kuid näib tõenäoline, et krüogeengaasitööstuses juurdunud huvide vastasseis ja praktiseerivate inseneride põhimõtete tundmise puudumine olid tõenäoliselt olulised. tegurid. 1970. aastatel tekitas huvi alternatiivse eraldamise vastu Drocesses toornafta hinna tõusuga seotud energiakulude suurenemine. Kuigi energiakulud 1980. aastatel langesid, andis tõuke alternatiivsete protsesside uurimine ja tehnoloogia vastavusse viimine toote spetsifikatsioonidega. on jätkunud.