PSA là một công nghệ được sử dụng để tách một số loại khí ra khỏi hỗn hợp khí dưới áp suất theo đặc điểm phân tử của loài đó và ái lực với vật liệu hấp phụ. Nó hoạt động ở nhiệt độ gần môi trường xung quanh và khác biệt đáng kể so với kỹ thuật chưng cất đông lạnh tách khí. Các vật liệu hấp phụ cụ thể (ví dụ, than hoạt tính, rây phân tử, v.v.) được sử dụng như một cái bẫy, ưu tiên hấp phụ các loại khí mục tiêu ở áp suất cao. Quá trình này sau đó chuyển sang áp suất thấp để khử chất hấp phụ.
Quá trình hấp phụ dao động áp suất dựa trên thực tế là dưới áp suất cao, các chất khí có xu hướng bị hút vào bề mặt rắn, hay còn gọi là “bị hấp phụ”. Áp suất càng cao, khí bị hthụ càng nhiều; khi giảm áp suất, khí bị hấp phụ được giải phóng, hoặc bị khử hấp thụ. Quá trình PSA có thể được sử dụng để tách các chất khí ra khỏi hỗn hợp bởi vì các chất khí khác nhau có xu hướng bị hút vào các bề mặt rắn khác nhau ít nhiều. Ví dụ, nếu một hỗn hợp khí như không khí được cho dưới áp suất qua một bình có chứa lớp hấp phụ là Carbon Molecular Sieve (CMS) thu hút oxy mạnh hơn nitơ, một phần hoặc toàn bộ oxy sẽ ở lại trong lớp này. , và khí thoát ra khỏi bình sẽ được làm giàu nitơ. Khi lớp đệm đạt đến hết khả năng hấp thụ oxy, nó có thể được tái sinh bằng cách giảm áp suất, do đó giải phóng oxy bị hthụ. Sau đó, nó đã sẵn sàng cho một chu trình sản xuất khí nitơ có độ tinh khiết cao khác.
Sử dụng hai bình hấp phụ cho phép sản xuất khí mục tiêu gần như liên tục. Nó cũng cho phép cái gọi là cân bằng áp suất, trong đó khí thoát ra khỏi bình được giảm áp suất được sử dụng để tạo áp suất một phần cho bình thứ hai. Điều này dẫn đến tiết kiệm năng lượng đáng kể, và là thực tế công nghiệp phổ biến.
Cách thức hoạt động của hệ thống hấp phụ Swing áp suất (PSA):
Hệ thống máy tạo knito PSA của CH Việt Nam phphối sử dụng nguyên tắc cơ bản là cho không khí đi qua lớp vật liệu hấp phụ đã được thiết kế, liên kết với oxy, để lại một dòng khí giàu nitơ thoát ra ngoài.
Quá trình tách hấp phụ được thực hiện theo các bước sau:
Không khí đầu vào (môi trường xung quanh) được nén bằng máy nén khí, được làm khô bằng máy sấy khí và được lọc, trước khi đi vào các bình xử lý.
Không khí đã được xử lý và lọc trước được dẫn vào một bình chứa đầy sàng phân tử cacbon (CMS), nơi oxy được hấp thụ ưu tiên trong các lỗ CMS. Điều này cho phép nitơ đậm đặc, với độ tinh khiết có thể điều chỉnh được, (thấp nhất là 50 ppm O 2 ) vẫn còn trong dòng khí và chảy ra khỏi bình. Trước khi đạt đến khả năng hấp phụ đầy đủ của CMS, quá trình tách làm gián đoạn dòng đầu vào và chuyển sang bình hấp phụ khác.
CMS bão hòa oxy được tái sinh (khí hấp phụ được giải phóng) bằng cách giảm áp suất, thấp hơn áp suất của bước hấp phụ trước đó. Điều này đạt được nhờ một hệ thống xả áp đơn giản, nơi dòng khí thải (chất thải) được thoát ra khỏi bình, thường thông qua bộ khuếch tán hoặc bộ giảm thanh và trở lại bầu không khí an toàn xung quanh. CMS tái sinh được làm mới và hiện có thể được sử dụng lại để tạo nitơ.
Quá trình hấp phụ và giải hấp phụ nên diễn ra luân phiên trong những khoảng thời gian bằng nhau. Điều này có nghĩa là có thể tạo ra nitơ liên tục bằng cách sử dụng hai chất thụ; trong khi một loại đang thụ, loại còn lại ở chế độ tái sinh; và chuyển đổi qua lại, cung cấp một dòng nitơ liên tục và có kiểm soát.
Lưu lượng và độ tinh khiết của sản phẩm nitơ không đổi được đảm bảo bởi một bình đệm sản phẩm được kết nối để lưu trữ nitơ đầu ra. Điều này có thể được thiết kế cho độ tinh khiết nitơ lên đến 99,9995% và áp suất lên đến 150 psig (10 bar).
Sản phẩm kết quả là một dòng Nitơ tinh khiết cao được sản xuất tại chỗ liên tục, với chi phí thấp hơn đáng kể so với giá khí lỏng hoặc khí đóng chai.