PSA deguonies generatoriaus istorija

Slėgio svyravimo adsorbcija (PSA) nėra naujas procesas ir, kaip ir daugumos gerų išradimų, privalumas, pažvelgus atgal, atrodo akivaizdus. Kaip ir visuose adsorbcinio atskyrimo procesuose, pagrindinis reikalavimas yra adsorbentas, kuris pirmiausia adsorbuoja vieną komponentą (arba vieną susijusių komponentų šeimą) iš mišrios pašaro. Šis selektyvumas gali priklausyti nuo adsorbcijos pusiausvyros skirtumo arba nuo nevienodo įsisavinimo greičio (kinktinis selektyvumas). Tam tikrais atvejais greičių skirtumas gali būti toks didelis, kad lėčiau besiskleidžiančios rūšys IsS iš tikrųjų visiškai pašalinamos iš adsorbento (atrankinis sijavimas pagal dydį), ir tokiu atveju akivaizdžiai galima pasiekti labai efektyvų atskyrimą.

Visi adsorbcijos atskyrimo procesai apima du pagrindinius etapus:

(1) adsorbcinis ttonas, kurio metu iš pašaro išimamos pageidaujamos adsorbuotos dėmės;
(2) regeneracija arba desorbcija, kurios metu šios rūšys pašalinamos iš adsorbento, tokiu būdu "regeneruojant" adsorbentą naudoti kitame cikle. naudingi produktai iš adsorbcijos ar regeneracijos etapų arba iš abiejų etapų. Adsorptono pakopos nuotekos yra išgrynintas rafinato produktas, iš kurio buvo pašalintos pirmiausia adsorbuotos sDecies. Desorbate, kuris atgaunamas regeneravimo etapo metu, yra stipriau adsorbuotų rūšių koncentruota forma (palyginti su pašaru) ir kartais vadinamas "ekstrakto" produktas.

Esminė PSA proceso ypatybė yra ta, kad regeneracijos etapo metu pirmiausia adsorbuotos medžiagos pašalinamos sumažinant bendrą slėgį, o ne didinant temperatūrą ar išvalant išstumiant.

PSA proceso samprata.(a)Chinge m cquilibrum apkrova su prcsure.(h)idkalizuotas eskizas, parodantis adsorbuotos phse cnceiration profilio mtwement ol nore stipriai udsorbed spccies paprastame dviejų sluoksnių PSA procese.

agentas (nors į ciklą paprastai įtraukiamas ir žemo slėgio išvalymo etapas) Procesas veikia maždaug izoterminėmis sąlygomis, todėl naudingoji talpa yra apkrovos skirtumas tarp dviejų taškų, atitinkančių tiekimo ir regeneravimo slėgius, esant toje pačioje izotermoje[ 1.1(a)l pav.1.1(b) pav. schematiškai parodytas koncentracijos profilių judėjimas aukšto slėgio padavimo ir žemo slėgio regeneravimo etapų metu. Tiekimo etapas paprastai baigiamas prieš stipriau adsorbuotam komponentui prasibrauti per sluoksnį, o regeneracijos etapas paprastai baigiamas prieš tai, kai sluoksnis visiškai desorbuojasi. Esant ciklinei pastoviajai būsenai, profilis svyruoja apie vidutinę padėtį lovoje.

 

Psa deguonies dujų generatorius

Psa medicininis deguonies generatorius

PSA medicinos deguonies gamykla

Pagrindinis PSA privalumas, susijęs su kitais adsorbcijos procesų tipais, tokiais kaip terminis svyravimas, yra tas, kad slėgis gali būti keičiamas daug greičiau nei temperatūra, todėl PSA procesas gali būti vykdomas daug greitesniu ciklu, taip padidinant per vieną adsorbento sluoksnio tūrio vienetą.Pagrindinis apribojimas yra tas, kad PSA procesai apsiriboja komponentais, kurie nėra per stipriai adsorbuoti.Jei pageidaujama adsorbuota rūšis yra per stipriai adsorbuota, reikalingas neekonomiškai didelis vakuumas, kad būtų atlikta desorbcija regeneracijos metu Taigi, labai stipriai adsorbuotiems komponentams termo svyravimas paprastai yra pageidaujamas variantas, nes nedidelis temperatūros pokytis paprastai sukelia santykinai didelį dujų ir kietų medžiagų adsorbcijos caulilibrum konstantos pokytį.

PSA procesai nėra sudėtingesni už daugumą įprastesnių atskyrimo procesų, tačiau jie skiriasi viena esmine savybe: PTOCess veikia trumpalaikėmis sąlygomis, o dauguma procesų, tokių kaip absorbcija, ekstrahavimas ir distiliavimas, veikia pastoviomis sąlygomis.

Dėl to tiek koncepcija, tiek projektavimo procedūros yra gana skirtingos. Šį skirtumą geriausiai galima paaiškinti matematiniais terminais. Pastovios būsenos procesą galima matematiškai apibūdinti įprastu diferencialiniu lygiu (arba įprastų diferencialinių lygčių rinkiniu), o norint gauti ryšį tarp veikiančių kintamųjų ir proceso našumo, reikia tik Šios lygčių rinkinio integravimas.Priešingai, trumpalaikis procesas apibūdinamas dalinių diferencialinių lygčių dalimi, todėl tam reikia sudėtingesnės sprendimo procedūros. Dėl to ryšys tarp proceso našumo ir veikimo parametrų paprastai yra mažiau akivaizdus. Procedūros arba PSA vienetų dizainas ir struktūra dažniausiai yra prieinami atviroje literatūroje. Tačiau jie dar nebuvo visuotinai pripažinti įprastos chemijos inžinerijos mokymo programos dalimi, todėl išlieka tam tikra paslaptis. .

Desptte therr pradžioje, iš tikrųjų tik devintajame dešimtmetyje PSA procesai įgijo platų komercinį pripažinimą. Tai pavaizduota 1.2 paveiksle, kuriame parodytas metinis publikacijų ir JAV patentų, susijusių su PSA procesais, skaičius per metus. Neįprastai ilgo delsimo tarp išradimo ir tokių procesų komercializavimo priežastys nėra visiškai aiškios, tačiau panašu, kad kriogeninių dujų pramonėje nusistovėjusių interesų priešinimasis ir praktikuojančių inžinierių nesusipratimas su pagrindiniais principais tikriausiai buvo reikšmingas. faktoriai. Aštuntajame dešimtmetyje susidomėjimą alternatyviu atliekų atskyrimu paskatino energijos sąnaudų padidėjimas, susijęs su žalios naftos kainų augimu. Nors devintajame dešimtmetyje energijos sąnaudos sumažėjo, tai paskatino ištirti alternatyvius procesus ir suderinti technologiją su produkto specifikacijomis. tęsėsi.