เทคนิค PSA ของออกซิเจนทำงานอย่างไร
การผลิตออกซิเจนด้วยการดูดซับด้วยแรงดันสวิง (PSA) เป็นเทคโนโลยีการแยกก๊าซโดยใช้หลักการดูดซับทางกายภาพ ช่วยฟอกออกซิเจนจากอากาศผ่านการดูดซับแบบเลือกสรรของตะแกรงโมเลกุล
หลักการพื้นฐานของการผลิตออกซิเจน PSA
- การผลิตออกซิเจน PSA ใช้ความแตกต่างในประสิทธิภาพการดูดซับของไนโตรเจนและออกซิเจน (ในอากาศ) บนตะแกรงโมเลกุล รวมถึงคุณลักษณะที่ความสามารถในการดูดซับเปลี่ยนแปลงไปตามความดัน
- ภายใต้สภาวะสมดุล ตะแกรงโมเลกุลจะดูดซับส่วนประกอบไนโตรเจนได้เป็นพิเศษ ภายใต้สภาวะความดันที่เพิ่มขึ้น การดูดซับไนโตรเจนจะสูงกว่าความสามารถในการดูดซับที่ความดันต่ำ
- และการฟื้นฟูการคายการดูดซึมของตะแกรงโมเลกุลนั้นทำได้โดยการเปลี่ยนความดันในการทำงาน ซึ่งก็คือ การดูดซับด้วยแรงดันและการคายการดูดซับจากการบีบอัด ดังนั้นจึงทำให้เกิดการแยกออกซิเจนและไนโตรเจน
ตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ในระบบการผลิตออกซิเจน
- ส่วนประกอบหลักของระบบการผลิตออกซิเจนคือตะแกรงโมเลกุล แม้ว่าออกซิเจนและไนโตรเจนไม่ใช่สสารที่มีขั้ว- แต่พวกมันจะผลิตไดโพลเหนี่ยวนำภายใต้อิทธิพลของตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์
- มีแรงดึงดูด (แรงอุปนัย) ระหว่างไดโพลเหนี่ยวนำและไดโพลโดยธรรมชาติของโมเลกุลขั้วโลก เนื่องจากแรงเหนี่ยวนำของไนโตรเจนมีมากกว่าออกซิเจน ตะแกรงโมเลกุลจึงดูดซับไนโตรเจนมากกว่าออกซิเจนมาก
- เมื่ออากาศผ่านตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ ไนโตรเจนจะถูกดูดซับโดยตะแกรงโมเลกุลเป็นพิเศษและเสริมสมรรถนะในไมโครพอร์ของมัน ในขณะที่ออกซิเจนเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ถูกดูดซับ และส่วนใหญ่จะผ่านตะแกรงโมเลกุลจนกลายเป็นก๊าซของผลิตภัณฑ์
กระบวนการทำงานของการผลิตออกซิเจน PSA
- ขั้นแรกอากาศจะถูกอัดด้วยเครื่องอัดอากาศเต็ม-และผ่านตัวกรองหลายตัวเพื่อกำจัดฝุ่นและสิ่งสกปรกส่วนใหญ่ จากนั้นลมร้อนจะถูกระบายความร้อนด้วยเครื่องเป่าลมเย็นเพื่อขจัดความชื้นออกจากอากาศ และสุดท้ายจะเข้าสู่ถังเก็บอากาศเพื่อบัฟเฟอร์และรักษาแรงดัน และเข้าสู่หอดูดซับที่ได้รับการสร้างขึ้นใหม่และอยู่ในสภาพการทำงานผ่านวาล์วสวิตชิ่ง
- ในหอดูดซับ ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ จะถูกดูดซับโดยตะแกรงโมเลกุล และออกซิเจนจะถูกเสริมสมรรถนะจากด้านบนของหอดูดซับ และเข้าสู่ถังบัฟเฟอร์ออกซิเจน บนท่อทางออกของถังบัฟเฟอร์ออกซิเจน มีช่องเก็บตัวอย่างไว้เพื่อตรวจจับความบริสุทธิ์ของออกซิเจน จากนั้นออกซิเจนที่ผ่านการรับรองจะถูกกรองผ่านตัวกรองฝุ่นและตัวกรองการฆ่าเชื้อเพื่อให้ได้ออกซิเจนเกรดผลิตภัณฑ์-
- เพื่อให้ได้ออกซิเจนเกรดผลิตภัณฑ์-ที่ต่อเนื่องและเสถียร อุปกรณ์ผลิตออกซิเจน PSA จึงติดตั้งหอดูดซับอย่างน้อยสองหอเพื่อผลิตออกซิเจนสลับกัน เมื่อหอดูดซับแห่งหนึ่งดูดซับและผลิตออกซิเจน หอดูดซับอีกแห่งหนึ่งจะอยู่ในสถานะการฟื้นฟู และก๊าซส่วนประกอบอื่นๆ ที่ถูกปล่อยออกมาโดยกระบวนการฟื้นฟูจะถูกทำให้เงียบผ่านท่อไอเสีย จากนั้นจึงปล่อยออกไปข้างนอก
