Comment fonctionne la technique PSA à l’oxygène ?
La production d'oxygène par adsorption modulée en pression (PSA) est une technologie de séparation des gaz basée sur le principe de l'adsorption physique. Il purifie l'oxygène de l'air grâce à l'adsorption sélective de tamis moléculaires.
Le principe de base de la production d'oxygène PSA
- La production d'oxygène PSA utilise la différence de performances d'adsorption de l'azote et de l'oxygène (dans l'air) sur le tamis moléculaire, ainsi que la caractéristique selon laquelle la capacité d'adsorption change avec la pression.
- Dans des conditions d’équilibre, le tamis moléculaire adsorbe préférentiellement le composant azoté. Dans des conditions de pression élevée, l’adsorption de l’azote est supérieure à la capacité d’adsorption à basse pression.
- Et la régénération par désorption du tamis moléculaire est obtenue en modifiant la pression de fonctionnement, c'est-à-dire par adsorption sous pression et désorption par décompression, réalisant ainsi la séparation de l'oxygène et de l'azote.
Tamis moléculaire de zéolite dans le système de production d'oxygène
- Le composant principal du système de production d’oxygène est le tamis moléculaire. Bien que l'oxygène et l'azote soient des substances non polaires, ils produiront des dipôles induits sous l'influence de tamis moléculaires zéolitiques.
- Il existe une attraction (force inductive) entre le dipôle induit et le dipôle inhérent des molécules polaires. La force inductive de l’azote étant supérieure à celle de l’oxygène, le tamis moléculaire adsorbe beaucoup plus d’azote que d’oxygène.
- Lorsque l'air traverse le tamis moléculaire zéolitique, l'azote est préférentiellement adsorbé par le tamis moléculaire et enrichi dans ses micropores, tandis que seule une petite quantité d'oxygène est adsorbée et la majeure partie passe à travers le tamis moléculaire pour devenir un gaz produit.
Le processus de travail de la production d’oxygène PSA
- L'air est d'abord comprimé par un compresseur d'air-haute performance et passe à travers plusieurs filtres pour éliminer la plupart des particules de poussière et des impuretés ; puis l'air chaud est refroidi par un séchoir à froid pour éliminer l'humidité de l'air ; et enfin, il entre dans le réservoir de stockage d'air pour le tamponnage et la stabilisation de la pression, et entre dans la tour d'adsorption qui a été régénérée et est en état de fonctionnement via une vanne de commutation.
- Dans la tour d'adsorption, l'azote, le dioxyde de carbone et d'autres gaz sont adsorbés par des tamis moléculaires, et l'oxygène est enrichi par le haut de la tour d'adsorption et pénètre dans le réservoir tampon d'oxygène. Sur la canalisation de sortie du réservoir tampon d'oxygène, un port d'échantillonnage est prévu pour détecter la pureté de l'oxygène. L'oxygène qualifié est ensuite filtré à travers un filtre à poussière et un filtre de stérilisation pour obtenir de l'oxygène de qualité produit -qualifié.
- Afin d'obtenir de l'oxygène de qualité produit -continu et stable, l'équipement de production d'oxygène PSA est équipé d'au moins deux tours d'adsorption pour produire de l'oxygène en alternance. Lorsqu'une tour adsorbe et produit de l'oxygène, l'autre tour d'adsorption est dans un état de régénération et les autres gaz composants évacués par le processus de régénération sont réduits au silence à travers un silencieux puis libérés à l'extérieur.
