Kisah generator oksigen PSA

Adsorpsi ayunan tekanan (PSA) bukanlah proses baru dan, seperti kebanyakan penemuan bagus, jika ditilik ke belakang, prinsip ini tampak jelas. Seperti dalam semua proses pemisahan adsorpsi, persyaratan penting adalah suatu bahan adsorben yang secara istimewa mengadsorpsi satu komponen (atau satu kelompok komponen terkait) dari umpan campuran. Selektivitas ini mungkin bergantung pada perbedaan kesetimbangan adsorpsi atau perbedaan laju penyerapan (selektivitas kinctic). Dalam kasus-kasus tertentu perbedaan kecepatannya mungkin begitu besar sehingga spesies IsS yang berdifusi lebih lambat benar-benar dikeluarkan dari adsorben (pengayakan selektif ukuran), dan dalam situasi ini pemisahan yang sangat efisien jelas dapat dicapai.

Semua proses pemisahan adsorpsi melibatkan dua langkah utama:

(1) adsorpsi-ton, yang mana butiran-butiran yang teradsorpsi secara istimewa diambil dari umpan;
(2) regenerasi atau desorpsi, di mana spesies ini dikeluarkan dari adsorben, sehingga “meregenerasi” adsorben untuk digunakan pada siklus berikutnya. produk yang berguna baik dari tahap adsorpsi atau regenerasi atau dari kedua tahap tersebut. Limbah selama tahap adsorpton adalah produk rafinat yang dimurnikan, yang darinya sDecies yang paling banyak diadsorpsi telah dihilangkan. Desorbat yang diperoleh kembali selama tahap regenerasi mengandung spesies yang teradsorpsi lebih kuat dalam bentuk pekat (relatif terhadap umpan) dan kadang-kadang disebut sebagai produk "ekstrak".

Ciri penting dari proses PSA adalah, selama langkah regenerasi, spesies yang lebih disukai teradsorpsi dihilangkan dengan mengurangi tekanan total, bukan dengan menaikkan suhu atau membersihkan dengan alat pengganti.

Konsep proses PSA. (a) Memuat kesetimbangan dengan prcsure. (h) Sketsa teridentifikasi yang menunjukkan profil sensiasi fase adsorheu untuk spesies yang teradsorpsi kuat dalam proses PSA dua tempat tidur yang sederhana.

agen (walaupun langkah pembersihan bertekanan rendah biasanya disertakan dalam siklus) Proses ini beroperasi pada kondisi kira-kira isotermal sehingga kapasitas yang berguna adalah selisih pembebanan antara dua titik, sesuai dengan tekanan umpan dan regenerasi, pada isoterm yang sama[ Gambar 1.1(a)l.Gambar 1.1(b) menunjukkan secara skematis pergerakan profil konsentrasi selama tahap pengumpanan tekanan tinggi dan regenerasi tekanan rendah. Tahap pengumpanan biasanya dihentikan sebelum komponen yang teradsorpsi lebih kuat menerobos lapisan, sedangkan langkah regenerasi umumnya dihentikan sebelum lapisan terdesorpsi sepenuhnya. Pada keadaan stabil siklik, profil tersebut berosilasi terhadap posisi rata-rata dalam lapisan.

 

Generator Gas Oksigen Psa

Generator Oksigen Medis Psa

Pabrik Oksigen Medis PSA

Keuntungan utama PSA, dibandingkan dengan jenis proses adsorpsi lainnya seperti ayunan termal, adalah bahwa tekanan dapat diubah jauh lebih cepat daripada suhu, sehingga memungkinkan pengoperasian proses PSA pada siklus yang jauh lebih cepat, sehingga meningkatkan efisiensi. seluruh per unit volume lapisan adsorben. Keterbatasan utama adalah bahwa proses PSA terbatas pada komponen yang tidak teradsorpsi terlalu kuat. Jika spesies yang teradsorpsi secara istimewa teradsorpsi terlalu kuat, diperlukan ruang hampa yang tidak ekonomis tinggi untuk melakukan desorpsi selama regenerasi. langkah. Jadi, untuk komponen yang teradsorpsi sangat kuat, ayunan thermai umumnya merupakan pilihan yang lebih disukai karena perubahan suhu yang kecil menghasilkan, secara umum, perubahan yang relatif besar pada konstanta kauilibrum adsorpsi gas-padat.

Proses PSA tidak lebih kompleks daripada sebagian besar proses pemisahan yang lebih konvensional, namun mereka berbeda dalam satu fitur penting: PTOCess Beroperasi dalam kondisi transen, sedangkan sebagian besar proses seperti penyerapan, ekstraksi, dan distitasi beroperasi dalam kondisi tunak.

Akibatnya, kerangka konseptual dan prosedur desainnya sangat berbeda. Perbedaan ini paling baik dijelaskan dalam istilah matematis. Proses keadaan tunak dapat dijelaskan secara matematis dengan persamaan diferensial biasa (atau sekumpulan persamaan diferensial biasa), dan untuk mendapatkan hubungan antara variabel operasi dan kinerja proses hanya diperlukan persamaan integrasi kumpulan persamaan ini. Sebaliknya, proses sementara digambarkan dengan serangkaian persamaan diferensial parsial dan ini memerlukan prosedur penyelesaian yang lebih kompleks. Akibatnya, hubungan antara kinerja proses dan variabel operasional umumnya kurang jelas. Prosedur atau desain dan scalcup dari PSA unts sebagian besar tersedia dalam literatur terbuka. Namun, mereka belum diterima secara umum sebagai bagian dari kurikulum teknik kimia normal dan, sebagai hasilnya, suasana misteri tetap ada. .

Sejak awal berdirinya, baru pada tahun 1980-an proses PSA memperoleh penerimaan komersial yang luas. Hal ini diilustrasikan pada Gambar 1.2, yang menunjukkan plot jumlah publikasi tahunan dan paten AS yang berkaitan dengan proses PSA dibandingkan tahun tersebut. Alasan atas penundaan yang sangat lama antara penemuan dan komersialisasi proses tersebut tidak sepenuhnya jelas, namun nampaknya pertentangan antara kepentingan yang mengakar dalam industri gas kriogenik dan kurangnya pemahaman terhadap prinsip-prinsip dasar di kalangan insinyur yang berpraktek mungkin merupakan hal yang signifikan. faktor. Selama tahun 1970an, minat terhadap pemisahan Dro-cesses alternatif dipicu oleh meningkatnya biaya energi yang terkait dengan kenaikan harga minyak mentah. Meskipun biaya energi turun pada tahun 1980an, dorongan untuk mengkaji proses alternatif dan mencocokkan teknologi dengan spesifikasi produk telah berlanjut.