كيف يعمل مولد النيتروجين PSA على تقليل الشوائب في النيتروجين؟

ال مولد النيتروجين PSA يقلل من الشوائب في النيتروجين من خلال سلسلة من خطوات العملية الدقيقة لتوفير النيتروجين عالي النقاء. يتم أولاً تنقية الهواء بشكل مبدئي من خلال نظام معالجة الهواء لإزالة الشوائب مثل الغبار والرطوبة والزيوت. تعتبر هذه الخطوة بالغة الأهمية لأنها توفر غازًا خامًا نظيفًا لعملية الامتزاز اللاحقة، مما يساعد على إطالة عمر خدمة المادة المازة وتحسين نقاء النيتروجين.
يتم إرسال الهواء المنقى مسبقًا إلى الضاغط للضغط. سيخضع الهواء المضغوط لعملية إزالة أكثر صرامة للزيت والماء والغبار لضمان نظافة الهواء المضغوط الذي يدخل برج الامتزاز.
يدخل الهواء النظيف المضغوط إلى برج الامتزاز المجهز بمنخل جزيئي كربوني. المنخل الجزيئي للكربون هو جوهر تكنولوجيا PSA. إن اختلاف الامتزاز الانتقائي للنيتروجين والأكسجين هو المفتاح لتحقيق فصل الأكسجين والنيتروجين. في برج الامتزاز، نظرًا لصغر قطر جزيئات الأكسجين ومعدل الانتشار السريع، يدخل المزيد من جزيئات الأكسجين إلى المسام الدقيقة للمنخل الجزيئي الكربوني ويتم امتصاصها بشكل تفضيلي؛ في حين أن جزيئات النيتروجين لها قطر كبير ومعدل انتشار بطيء، وتدخل عددًا أقل من المسام الدقيقة في المنخل الجزيئي للكربون، لذلك يتم إثرائها في الطور الغازي لتكوين النيتروجين النهائي.
عندما يتم تشبع المادة المازة، يتم امتصاص المنخل الجزيئي للكربون عن طريق تقليل الضغط، وتسمى هذه العملية بالتجديد. أثناء عملية التجديد، تطلق المادة الممتصة الأكسجين الممتز والشوائب الأخرى، وتنتج النيتروجين النقي في نفس الوقت. من أجل تحقيق الإنتاج المستمر، عادة ما يتم تركيب برجين للامتصاص في النظام، برج واحد للامتزاز وإنتاج النيتروجين، والبرج الآخر لتجديد إزالة الضغط. يتم التحكم في فتح وإغلاق صمام الهواء بواسطة وحدة التحكم في برنامج PLC، بحيث يعمل البرجان بالتناوب.
يتم تغذية النيتروجين المؤهل الذي تم الحصول عليه عن طريق الفصل إلى خزان النيتروجين العازل للتخزين المؤقت، والذي لا يمكنه فقط موازنة مخرجات النيتروجين، ولكن أيضًا يوفر مصدر غاز مستقر للمعدات التي تستخدم النيتروجين لاحقًا. إذا كانت هناك حاجة إلى نيتروجين عالي النقاء، فيمكن معالجته بشكل أكبر بواسطة معدات تنقية النيتروجين. على سبيل المثال، يمكن إضافة كمية مناسبة من الهيدروجين لتحفيز التفاعل بين الهيدروجين والأكسجين النزر في النيتروجين لإزالة الأكسجين، وبعد ذلك يمكن الحصول على نيتروجين عالي النقاء من خلال التكثيف، وإزالة الماء، والتجفيف بالامتزاز وخطوات أخرى.
يعمل مولد النيتروجين PSA على تقليل الشوائب في النيتروجين من خلال المعالجة المسبقة للهواء، والضغط والتنقية الإضافية، وفصل الامتزاز بتأرجح الضغط، وتجديد المادة الممتصة، وتخزين النيتروجين وتنقيته (اختياري)، وبالتالي توفير النيتروجين عالي النقاء. تعد المطابقة الدقيقة والتشغيل الفعال لهذه الخطوات هي المفتاح لضمان الأداء المستقر لمولد النيتروجين PSA والنقاء العالي للنيتروجين الناتج.