مبدأ إنتاج النيتروجين عن طريق فصل الهواء بالمناخل الجزيئية الكربونية

المنخل الجزيئي الكربوني الذي تنتجه شركتنا هو مادة ماصة على جهاز إنتاج النيتروجين PSA ، والذي يستخدم مبدأ امتصاص الضغط المتأرجح (PSA) لفصل النيتروجين عن الهواء. يعتمد تأثير فصل المنخل الجزيئي للكربون على الأكسجين والنيتروجين في الهواء بشكل أساسي على معدلات الانتشار المختلفة لهذين الغازين على سطح المنخل الجزيئي للكربون. تتمتع جزيئات الغاز ذات القطر الأصغر (O2) بمعدل انتشار أسرع ، ويدخل المزيد منها إلى المسام الدقيقة للمنخل الجزيئي للكربون. جزيئات الغاز ذات القطر الأكبر (N2) لها معدل انتشار بطيء ودخول أقل إلى المسام الدقيقة للمنخل الجزيئي للكربون ، لذلك يمكن إثراء النيتروجين في الطور الغازي. لذلك ، مع الاستفادة من الاختلاف في قدرة امتصاص المنخل الجزيئي للكربون للأكسجين والنيتروجين في وقت معين ، يطبق نظام التحكم الأوتوماتيكي الكامل العملية الدورية للامتصاص المضغوط وتحليل الضغط الجوي وفقًا لإجراءات محددة قابلة للبرمجة لإكمال الفصل من النيتروجين والأكسجين والحصول على النيتروجين عالي النقاء المطلوب.

شروط التحكم في إنتاج النيتروجين من المناخل الجزيئية الكربونية

1. عملية تنقية ضغط الهواء

من الضروري جدًا أن يدخل الهواء الخام النقي إلى برج امتصاص المنخل الجزيئي الكربوني ، لأن الجسيمات والغازات العضوية التي تدخل برج الامتزاز سوف تمنع المسام الدقيقة للمنخل الجزيئي للكربون وتقلل تدريجيًا من أداء فصل المنخل الجزيئي للكربون. طرق تنقية الهواء الخام هي كما يلي: 1. إبقاء مدخل الهواء لضاغط الهواء بعيدًا عن الأماكن التي بها رذاذ الزيت والغاز العضوي. 2. من خلال المجفف البارد ونظام التنقية بالامتصاص ، يدخل الهواء الخام المعالج إلى برج امتصاص الغربال الجزيئي للكربون.

2. تركيز وإنتاج غاز النيتروجين المنتج

عندما يتم استخدام المنخل الجزيئي الكربوني لإنتاج النيتروجين ، يمكن تعديل تركيز N2 وإنتاج الغاز بشكل تعسفي وفقًا لاحتياجات المستخدمين. عندما يتم تحديد وقت إنتاج الغاز وضغط التشغيل ، قلل من إنتاج الغاز ، وسيزيد تركيز N2. على العكس من ذلك ، سينخفض ​​تركيز N2. يمكن للمستخدمين التكيف وفقًا للاحتياجات الفعلية.

3. معادلة الوقت

في عملية إنتاج النيتروجين للمنخل الجزيئي الكربوني ، عند اكتمال امتزاز برج امتزاز واحد ، يمكن حقن الغاز المضغوط في برج الامتزاز في برج الامتزاز الآخر المُعاد توليده من الاتجاهين العلوي والسفلي ، وضغط الغاز من الاثنين الأبراج هي نفسها. هذه العملية تسمى معادلة الضغط لبرج الامتزاز. يمكن أن يؤدي اختيار وقت موازنة الضغط المناسب إلى استعادة الطاقة ، ولكن أيضًا يبطئ تأثير المنخل الجزيئي في برج الامتزاز ، وذلك لإطالة عمر خدمة المنخل الجزيئي للكربون. سرعة التحويل للصمام المرجعي عادة ما تكون من 1-3 ثوانٍ.

4. وقت إنتاج الغاز

وفقًا لمعدلات الامتصاص والانتشار المختلفة للمنخل الجزيئي الكربوني للأكسجين والنيتروجين ، سيصل O2 الممتص إلى التوازن في وقت قصير. في هذا الوقت ، تكون كمية امتصاص N2 صغيرة جدًا ، ويمكن أن يؤدي وقت إنتاج الغاز الأقصر إلى تحسين معدل إنتاج الغاز للمنخل الجزيئي الكربوني بشكل فعال ، ولكنه يزيد أيضًا من وتيرة عمل الصمام ، وبالتالي فإن أداء الصمام يكون أيضًا مهم جدا. بشكل عام ، وقت الامتزاز هو 30-120 ثانية. يوصى بوقت قصير لإنتاج الغاز لمولد النيتروجين عالي النقاء صغير الحجم ، ويوصى بوقت طويل لإنتاج الغاز لمولد النيتروجين منخفض التركيز على نطاق واسع.

5. ضغط التشغيل

المنخل الجزيئي الكربوني له تأثير ديناميكي وتأثير امتصاص التوازن. الضغط الجزئي ل adsorbate مرتفع ، كما أن قدرة الامتصاص عالية أيضًا. لذلك ، فإن امتصاص جهاز الضغط مفيد ، لكن ضغط الامتزاز مرتفع للغاية ، كما يتم زيادة متطلبات النمذجة لضاغط الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، فإن متطلبات ضغط الامتزاز لتجديد الغلاف الجوي وتجديد الفراغ مختلفة أيضًا. بالنظر إلى العوامل المختلفة ، يُقترح أن يكون ضغط الامتزاز لعملية التجديد في الغلاف الجوي 5-8 كجم / سم 2 ؛ يجب أن يكون ضغط الامتزاز لعملية تجديد الفراغ 3-5 كجم / سم 2.

6. درجة حرارة الخدمة

بصفته مادة ماصة ، فإن اختيار درجة حرارة امتصاص منخفضة يؤدي إلى أداء المنخل الجزيئي للكربون. إذا سمحت الظروف ، فمن المفيد تقليل درجة حرارة الامتزاز.