Gázelválasztási technológia
Alapanyag: sűrített levegő
Mind a nitrogén, mind az oxigén generátorok a termék gázt sűrített levegőből nyerik ki. A sűrített levegő előállítására hagyományos kompresszorok alkalmazhatóak. A sűrített levegő nyomásigénye:
- nitrogén generátorok esetén: optimálisan 7,5 bar vagy nagyobb nyomás
- oxigén generátorok esetén: optimálisan 6 bar vagy nagyobb nyomás
A sűrített levegő magas nedvességtartalmát csökkenteni szükséges. Ehhez hagyományos hűtveszárítók elégségesek, ezek a sűrített levegő nyomás alatti harmatpontját + 4 oC-ra csökkentik.
Molekulaszűrők, a gáz elválasztás anyagai
A gázok elválasztásához speciális adszorbens anyagokat, molekulaszűrőket alkalmazunk. A molekulaszűrők rendkívül nagy fajlagos felületű anyagok, amelyek felületükön jelentős mennyiségű gázt képesek megkötni, adszorbeálni.
Speciális jellegzetességük, hogy egy gázt a többi gázhoz képest kisebb mértékben, vagy lassabban kötnek meg. Az alkalmazott molekulaszűrők:
Speciális jellegzetességük, hogy egy gázt a többi gázhoz képest kisebb mértékben, vagy lassabban kötnek meg. Az alkalmazott molekulaszűrők:
- nitrogén generátor esetén: aktív szén alapú molekulaszűrő. Ez a nitrogént lassabban köti meg, mint a levegő összes többi gázkomponensét.
- oxigén generátor esetén: szintetikus zeolit alapú molekulaszűrő. Ez az oxigént kevésbé köti meg, mint a nitrogént.
Szén molekulaszűrő. Kisméretű granulátum formájában kerül felhasználásra.
A gáz elválasztás folyamata
A gázok elválasztása az un. PSA (Pressure Swing Adsorption) módszerrel történik.
A folyamat során az adszorbeáló anyag (a molekulaszűrő) fölött a nyomást megnöveljük, sűrített levegő bevezetésével.
A növekvő nyomás hatására több és több gáz kerül megkötésre az adszorber felületén. Az a gáz, amelyik legkevésbé vagy leglassabban kötődik meg az adszorber felületén viszont feldúsúl a gáztérben, egészen addig, amíg tiszta formában elvezethető.
Amikor az adszorber kapacitása a telítéshez közeledik, akkor a folyamatot leállítja a vezérlés, s a nyomást kiengedi a környezetbe. Ennek hatására viszont a nagy nyomás miatt korábban megkötődött gázmolekulák leválnak az adszorber felületéről, s a levegőbe távoznak. Így a molekulaszűrő a lecsökkent nyomás hatására automatikusan megtisztul.
A gyakorlatban egy berendezés egy adszorber párt tartalmaz (vagy nagyobb berendezések esetén, több, párhuzamosan dolgozó párt).
Amíg a pár egyik tagja termeli a gázt, a másik tagja a tisztulási fázisban van.
A folyamat során az adszorbeáló anyag (a molekulaszűrő) fölött a nyomást megnöveljük, sűrített levegő bevezetésével.
A növekvő nyomás hatására több és több gáz kerül megkötésre az adszorber felületén. Az a gáz, amelyik legkevésbé vagy leglassabban kötődik meg az adszorber felületén viszont feldúsúl a gáztérben, egészen addig, amíg tiszta formában elvezethető.
Amikor az adszorber kapacitása a telítéshez közeledik, akkor a folyamatot leállítja a vezérlés, s a nyomást kiengedi a környezetbe. Ennek hatására viszont a nagy nyomás miatt korábban megkötődött gázmolekulák leválnak az adszorber felületéről, s a levegőbe távoznak. Így a molekulaszűrő a lecsökkent nyomás hatására automatikusan megtisztul.
A gyakorlatban egy berendezés egy adszorber párt tartalmaz (vagy nagyobb berendezések esetén, több, párhuzamosan dolgozó párt).
Amíg a pár egyik tagja termeli a gázt, a másik tagja a tisztulási fázisban van.
PSA gázgenerátorok felépítése, a nitrogén generátor példáján
