O princípio científico da etapa de dessorção da descompressão no gerador de nitrogênio PSA é baseado na teoria básica da adsorção física. A adsorção física refere -se à adsorção de moléculas de gás na superfície sólida, e sua força de adsorção vem principalmente da força de van der Waals entre as moléculas de gás e a superfície sólida. No gerador de nitrogênio PSA, o adsorvente (como a peneira molecular de carbono ativada) possui um grande número de estruturas microporosas, que fornecem locais de adsorção para moléculas de oxigênio. Quando o ar comprimido entra na torre de adsorção, as moléculas de oxigênio são seletivamente adsorvidas na superfície microporosa pelo adsorvente devido à sua maior polaridade e tamanho molecular, enquanto o nitrogênio é capaz de passar pela camada adsorvente devido à sua polaridade mais fraca e menor tamanho molecular, assim alcançando a separação de nitrogênio e oxigênio.
No entanto, à medida que o processo de adsorção continua, os locais de adsorção na superfície adsorvente serão gradualmente ocupados por moléculas de oxigênio até atingirem a saturação. Nesse ponto, se nenhuma intervenção for feita, a torre de adsorção perderá a capacidade de continuar separando o gás. Para restaurar a capacidade de adsorção do adsorvente, uma etapa de dessorção de descompressão deve ser realizada. O princípio básico da dessorção da descompressão é reduzir a pressão na torre de adsorção, quebrando assim o equilíbrio físico de adsorção entre as moléculas de oxigênio e o adsorvente. Durante o processo de descompressão, à medida que a pressão diminui, a pressão parcial das moléculas de oxigênio na fase gasosa também diminui, resultando em um enfraquecimento da força de interação entre as moléculas de oxigênio e a superfície adsorvente. Quando essa força de interação enfraquece até certo ponto, as moléculas de oxigênio serão desorvidas da superfície adsorvente e realizadas para fora da torre de adsorção com o fluxo de ar, alcançando assim a regeneração do adsorvente.
Na operação real do gerador de nitrogênio PSA, a etapa de dessorção da descompressão geralmente está intimamente ligada à troca da torre de adsorção. O gerador de nitrogênio PSA geralmente contém duas ou mais torres de adsorção, que alternadamente executam operações de dessorção de adsorção e descompressão para garantir a saída contínua do nitrogênio. Quando uma torre de adsorção atinge a saturação, o sistema muda automaticamente para outra torre de adsorção para adsorção, enquanto reduz a pressão na torre de adsorção saturada e inicia o processo de dessorção da descompressão.
As operações específicas do processo de dessorção da descompressão incluem:
Comutação da torre de adsorção: Quando é detectado que a torre de adsorção atinge a saturação, o sistema muda automaticamente para outra torre de adsorção para operação de adsorção e fecha a válvula de entrada e a válvula de saída da torre de adsorção saturada.
Liberação da pressão: Abra a válvula de liberação de pressão da torre de adsorção saturada para reduzir gradualmente a pressão na torre de adsorção para a pressão de dessorção de descompressão. Durante o processo de descompressão, as moléculas de oxigênio são dessorvidas da superfície adsorvente e levadas para fora da torre de adsorção com o fluxo de ar.
Purge e regeneração: Para melhorar ainda mais a eficiência da regeneração do adsorvente, alguns geradores avançados de nitrogênio PSA também adotam uma etapa de purga. Após a dessorção da descompressão, a torre de adsorção é purgada com um gás inerte (como nitrogênio) ou ar para remover moléculas e impurezas residuais de oxigênio. O processo de purga pode promover ainda mais a regeneração do adsorvente e melhorar a eficiência da saída e a pureza do nitrogênio.
Recuperação de pressão e preparação para a próxima adsorção: depois de concluir a descompressão dessorção e etapas de purga, feche a válvula de gases de purga e restaure gradualmente a pressão na torre de adsorção para a pressão operacional de adsorção. Neste ponto, a torre de adsorção está pronta para a próxima operação de adsorção.
A etapa de dessorção da descompressão desempenha um papel vital no Gerador de nitrogênio PSA . Ele não apenas restaura a capacidade de adsorção do adsorvente, garante a produção contínua de nitrogênio, mas também melhora a eficiência e a pureza do nitrogênio da saída. Portanto, a dessorção da descompressão tem uma ampla gama de valor de aplicação na indústria moderna.
Indústria química: No processo de produção química, o nitrogênio é frequentemente usado como gás protetor e um gás inerte de reação. O nitrogênio contínuo e de alta pureza fornecido pelo gerador de nitrogênio PSA pode garantir a estabilidade e a segurança do processo de produção química. A descompressão e a etapa de dessorção garantem a regeneração contínua do adsorvente, garantindo assim o suprimento contínuo de nitrogênio.
Indústria de fabricação eletrônica: na fabricação de semicondutores, produção de placa de PCB e outros links, o nitrogênio é amplamente usado para evitar reações de oxidação e proteger a qualidade do produto. O gerador de nitrogênio PSA garante a pureza e a estabilidade do nitrogênio por meio de uma eficiência eficientes de descompressão e dessorção, atendendo aos altos requisitos da indústria de fabricação de eletrônicos para nitrogênio.
Indústria de alimentos: Como gás inerte, o nitrogênio desempenha um papel importante na preservação de alimentos. O nitrogênio fornecido pelo gerador de nitrogênio PSA pode prolongar a vida útil dos alimentos e manter a qualidade dos alimentos. A descompressão e a etapa de dessorção garantem o suprimento contínuo de nitrogênio, fornecendo uma fonte confiável de nitrogênio para a indústria de alimentos.
Indústria farmacêutica: na produção farmacêutica, o nitrogênio é usado em muitos aspectos, como embalagem de medicamentos e proteção contra gás. O nitrogênio fornecido pelo gerador de nitrogênio PSA pode garantir a secagem, a esterilização e o resfriamento dos medicamentos, melhorando a qualidade e a segurança dos medicamentos. A etapa de dessorção a vácuo garante a pureza e a estabilidade do nitrogênio, atendendo aos altos requisitos da indústria farmacêutica para o nitrogênio.
Outros campos: Além dos campos acima, os geradores de nitrogênio PSA também são amplamente utilizados em fundição não ferrosa, eletricidade, laboratórios e pesquisas científicas. Nesses campos, a etapa de dessorção a vácuo também desempenha um papel importante, garantindo a oferta contínua e a produção de nitrogênio de alta qualidade.
