Hvorfor er renheten til oksygen fra trykksvingadsorpsjon (PSA) vanskelig å overstige 96 %?

SkjøntPressure Swing Adsorption (PSA) oksygengenereringsteknologihar betydelige fordeler i energiforbruk, kostnader og fleksibilitet, oksygenkonsentrasjonen overstiger vanligvis knapt 96%.

Denne begrensningen stammer hovedsakelig fra følgende tekniske vanskeligheter og prosessegenskaper:

Adsorpsjonsegenskaper til molekylsikter

De zeolitt- eller litiumbaserte-molekylsilene som brukes i PSA-oksygengenerering, vil fortrinnsvis adsorbere nitrogen. Oksygen vil, på grunn av sin svake polaritet, separeres som en ikke-adsorbert komponent. Imidlertid kan ikke molekylære sikter adsorbere alt nitrogen, noe som resulterer i et oksygenrenhetsområde på 93%-96%.

Sameksistens av argon

Luft inneholder argon, og utgjør omtrent 0,93 %. Dens molekylære egenskaper ligner på oksygen (begge er ikke-polare molekyler), og eksisterende molekylsikter kan ikke effektivt skille argon. Derfor vil produktet av PSA-oksygengenerering inneholde gjenværende argon og en liten mengde uadsorbert nitrogen, noe som også begrenser forbedringen av renheten.

Balanse mellom adsorpsjonstrykk og tid

PSA-prosessen må fullføre trykkveksling på kort tid og utføre adsorpsjon og desorpsjon raskt. Hvis renheten økes ved å forlenge adsorpsjonstiden, vil det føre til metning av molekylsikter og en reduksjon i effektivitet, noe som reduserer separasjonseffekten. Hvis renheten økes ved å øke adsorpsjonstrykket, kan det akselerere pulveriseringen av molekylsikter og øke energiforbruket.

Kompleksiteten til multi-tårnparallellforbindelse

Selv om å øke antallet adsorpsjonstårn (som seks-sengsprosessen) kan forbedre renheten gjennom adsorpsjon i flere-trinn, vil systemkompleksiteten, ventilbyttefrekvensen og energiforbruket også øke betydelig.

Bytt-mellom energiforbruk og renhet

Energiforbruket av rent oksygen er en kjerneindikator for PSA-teknologi. Når oksygenrenheten overstiger 96 %, må ytterligere adsorpsjonstårn legges til eller regenereringstiden forlenges, noe som fører til en betydelig økning i energiforbruket.

Oppsummert kan produktoksygenkonsentrasjonen av trykksvingadsorpsjonsoksygengenerering ikke overstige 96%, noe som er resultatet av den kombinerte effekten av adsorbentegenskaper, prosessdesign, økonomi og brukskrav på dette stadiet.

For tiden er det også produsenter av oksygengenerering av molekylsikter på markedet som installerer renseenheter i bakenden av systemet for å rense det produserte oksygenet til 99,5 % for å møte markedets etterspørsel etter oksygen med høyere-renhet.

Få et tilbud

I tillegg til PSA oksygengeneratorer produserer vi også VPSA oksygengeneratorer, lagertanker, varmevekslere og andre produkter. Hvis du er interessert i PSA Oxygen Systems eller andre produkter, send gjerne en e-post tilsales@gneeheatex.com. Vi vil være veldig glade for å betjene deg.