Kuzalisha nitrojeni na teknolojia ya Swing Adsorption (PSA)

Je! Shinikiza Swing adsorption inafanyaje kazi?

Wakati wa kutengeneza nitrojeni yako mwenyewe, ni muhimu kujua na kuelewa kiwango cha usafi unachotaka kufikia. Maombi mengine yanahitaji viwango vya chini vya usafi (kati ya 90 na 99%), kama vile mfumko wa bei na kuzuia moto, wakati zingine, kama vile matumizi katika tasnia ya chakula na vinywaji au ukingo wa plastiki, zinahitaji viwango vya juu (kutoka 97 hadi 99.999%). Katika visa hivi teknolojia ya PSA ndio njia bora na rahisi kwenda.

Kwa asili jenereta ya nitrojeni inafanya kazi kwa kutenganisha molekuli za nitrojeni kutoka kwa molekuli za oksijeni ndani ya hewa iliyoshinikwa. Shinikiza Swing adsorption hufanya hivyo kwa kuvuta oksijeni kutoka kwa mkondo wa hewa ulioshinikwa kwa kutumia adsorption. Adsorption hufanyika wakati molekuli hujifunga kwa adsorbent, katika kesi hii molekuli za oksijeni zinaambatana na ungo wa kaboni (CMS). Hii hufanyika katika vyombo viwili tofauti vya shinikizo, kila kujazwa na CMS, ambayo hubadilika kati ya mchakato wa kujitenga na mchakato wa kuzaliwa upya. Kwa wakati huu, wacha tuwaite mnara A na Mnara B.

Kwa wanaoanza, hewa safi na kavu iliyoshinikwa huingia kwenye mnara A na kwa kuwa molekuli za oksijeni ni ndogo kuliko molekuli za nitrojeni, wataingia kwenye ungo wa kaboni. Molekuli za nitrojeni kwa upande mwingine haziwezi kutoshea ndani ya pores ili ziweze kupitisha ungo wa kaboni. Kama matokeo, unaishia na nitrojeni ya usafi wa taka. Awamu hii inaitwa adsorption au sehemu ya kujitenga.

Haishii hapo. Zaidi ya nitrojeni inayozalishwa katika Mnara A inatoka kwenye mfumo (tayari kwa matumizi ya moja kwa moja au uhifadhi), wakati sehemu ndogo ya nitrojeni iliyotengenezwa hupeperushwa kwenye mnara B kwa upande mwingine (kutoka juu hadi chini). Mtiririko huu unahitajika kusukuma oksijeni ambayo ilitekwa katika awamu ya zamani ya adsorption ya Mnara B. Kwa kutolewa shinikizo katika Mnara B, manyoya ya kaboni hupoteza uwezo wao wa kushikilia molekuli za oksijeni. Wataondoa kutoka kwa manyoya na kuchukuliwa kwa njia ya kutolea nje na mtiririko mdogo wa nitrojeni kutoka Mnara A. Kwa kufanya kwamba mfumo hufanya nafasi ya molekuli mpya za oksijeni kushikamana na Sieves katika awamu inayofuata ya adsorption. Tunaita mchakato huu wa 'kusafisha' kuzaliwa upya kwa mnara wa oksijeni.

Kwanza, Tank A iko katika awamu ya adsorption wakati Tank B inachukua upya. Katika hatua ya pili vyombo vyote vinasawazisha shinikizo ili kujiandaa kwa swichi. Baada ya kubadili, Tank A huanza kuzaliwa upya wakati Tank B inazalisha nitrojeni.

Katika hatua hii, shinikizo katika minara yote litasawazisha na zitabadilisha awamu kutoka kwa matangazo hadi kuzaliwa upya na kinyume chake. CMS katika Mnara A itajaa, wakati Mnara B, kwa sababu ya unyogovu, utaweza kuanza tena mchakato wa adsorption. Utaratibu huu pia unatajwa kama 'swing ya shinikizo', ambayo inamaanisha kuwa inaruhusu gesi fulani kutekwa kwa shinikizo kubwa na kutolewa kwa shinikizo la chini. Mfumo wa Mnara wa PSA mbili huruhusu uzalishaji wa nitrojeni unaoendelea katika kiwango cha usafi unaohitajika.