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Adsorção de balanço de pressão e geração de gás nitrogênio no local
Jun 21, 2018

A tecnologia de geração de gás nitrogênio no local para as indústrias de manufatura e processamento é cada vez mais reconhecida como uma alternativa de baixo custo do fornecimento de gás nitrogênio para aplicações e processos industriais. Hoje, a tecnologia usada para a separação de gás nitrogênio no local consiste principalmente em duas técnicas principais: Membrana de Fibra Oca e Adsorção de Pressão. A membrana de fibra oca é um método relativamente eficiente de separar o gás nitrogênio de outros gases atmosféricos, no entanto, tem limitações em termos de longevidade e pureza de nitrogênio que é capaz de fornecer às aplicações a jusante. Por outro lado, a PSA (Pressure Swing Adsorption) é uma tecnologia altamente eficaz e robusta que pode ser dimensionada para atender à maioria dos requisitos de vazão. O PSA global é considerado um melhor sistema de geração de gás, pois produz gás mais limpo, mais seco e de melhor qualidade a partir de um suprimento de ar comprimido, com um ponto de orvalho mais baixo e alta pureza.


O que é azoto PSA e como funciona?

O PSA é uma técnica que permite a separação de uma mistura de gases em seus componentes individuais, utilizando uma peneira molecular sólida como adsorvente. No caso do nitrogênio, o adsorvente utilizado é o carbono, ao qual certas moléculas, preferencialmente, absorvem sob pressão.


Uma Peneira Molecular de Carbono (CMS) é essencialmente um leito de pequenas esferas de carbono ou pelotas. Quando uma coluna de purificação de nitrogênio, carregada com CMS, é pressurizada com ar atmosférico comprimido (principalmente composto de nitrogênio, oxigênio, dióxido de carbono e argônio), oxigênio, dióxido de carbono e umidade são adsorvidos pelas esferas de carbono, enquanto o nitrogênio não. Isso ocorre principalmente devido ao tamanho do angstrom de moléculas baseadas em nitrogênio e oxigênio - os poros CMS são exatamente do tamanho certo para adsorver oxigênio e seus compostos moleculares (como CO2 e H2O), enquanto as moléculas de nitrogênio são muito grandes.


Em geradores de nitrogênio PSA, o processo consiste principalmente em um ciclo de dois estágios ...


Estágio 1: Adsorção

O ar comprimido e húmido é alimentado na coluna de purificação de azoto sob pressão. As moléculas de oxigênio, H2O e CO2 são adsorvidas na estrutura porosa do CMS enquanto as moléculas de nitrogênio passam pela coluna e são coletadas a jusante, em um recipiente de armazenamento, onde pode ser alimentado para aplicações sob demanda.


Estágio 2: Regeneração

Quando saturada, a coluna de purificação de nitrogênio passa por um ciclo de descompressão, onde a pressão é rapidamente dissipada pela ventilação das moléculas de oxigênio, CO2 e H2O adsorvidas para a atmosfera, eventualmente normalizando-se na preparação para a repetição do ciclo.

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