Генератор на кислород за промишлена употреба Често използваният процес на регенериране на адсорбция е адсорбция с промяна на налягането (PSA). Процесът на PSA обикновено променя налягането по време на процеса на адсорбция, за да се постигне адсорбция и десорбция. Основният процес на PSA е адсорбция под налягане и десорбция при ниско налягане или атмосферно налягане. Адсорбцията с промяна на налягането във вакуум (VPSA) е процес на адсорбция с промяна на налягането, който адсорбира под налягане и десорбира под ниско налягане (вакуум). Това също е вид PSA процес и в момента се използва широко в производството на кислород в областта на отделянето на газове.
Принцип на процеса на производство на кислород чрез адсорбция с промяна на налягането
Според механизма на разделяне на газовите компоненти чрез адсорбция с промяна на налягането, адсорбентите могат да бъдат разделени на кинетични селективни адсорбенти и равновесни селективни адсорбенти. Първият се разделя въз основа на разликата в скоростта на дифузия на адсорбатните молекули в микропорите на адсорбента, докато вторият се разделя въз основа на размера на силата на адсорбатните молекули в порите на адсорбента. Адсорбентът за производство на кислород чрез адсорбция с промяна на налягането е зеолитно молекулярно сито. Зеолитното молекулярно сито, използвано за производство на кислород, включва главно X-тип зеолит (като LiX, NaX, CaX) молекулярно сито и A-тип зеолит (като CaA) молекулярно сито.
Зеолитното молекулярно сито е порест силикатен кристал с размер на порите от порядъка на размера на молекулата. Той е полярен и принадлежи към балансирани селективни адсорбенти. Състои се основно от йонни дупки и заредени силициево-алуминиеви скелети. Основната роля на катионите в зеолитните молекулярни сита е да допълват липсата на положителен заряд на тетраедрите от алуминиев оксид, които съставляват скелета на молекулярното сито. Катионът се споделя от друг тетраедър от алуминиев оксид или силициев оксид, разширявайки триизмерното пространство на решетката, за да образува триизмерна клетка. Катионите в решетката имат ефекта на локални силни положителни точки на решетката, които електростатично привличат полярни молекули. Неполярните кислородни и азотни молекули произвеждат диполни моменти при поляризация, а получените индуцирани диполи имат адсорбционни ефекти с присъщите диполи на адсорбента. При изотермични условия силата на индукция на азота е по-голяма от тази на кислорода. Капацитетът на адсорбция на азот от зеолитно молекулярно сито е по-голям от този на кислорода. Когато кислородът и азотът преминават през леглото на зеолитното молекулярно сито едновременно, азотните молекули се адсорбират главно, а кислородните молекули се адсорбират по-малко. По този начин кислородът и азотът се разделят, а неадсорбираният кислород се обогатява и се извежда като кислороден продукт.
Зеолитно молекулярно сито тип X принадлежи към изометричната кристална система и има кубична октаедрична зеолитна структура (FAU). Неговият силициево-кислороден скелет и алуминиево-кислородната скелетна структура са същите като тези на естествения фожазитов зеолит[28]. FAU скелетната структура на X-тип зеолитно молекулярно сито съдържа две триизмерни кухини. Структурата с голяма кухина е суперклетки с диаметър на порите около 13Å, а структурата с малка кухина е клетки (содалит или клетки) с диаметър на порите около 8Å.
Най-общо синтетичните молекулярни сита със структура на фожазит (FAU) се разделят на молекулни сита тип Y (n(SiO2)/n(Al2O3)＞3.0) и молекулни сита тип X (2.{{8 }} По-малко или равно на n(SiO2)/n(Al2O3) По-малко или равно на 3.0) според различните рамкови моларни съотношения силиций-алуминий [n(SiO2)/n(Al2O3)] . Рамковото моларно съотношение силиций-алуминий на молекулярни сита тип Х (LSX) с ниско съотношение силиций-алуминий е между 2.0-2.2. Поради ниското си рамково съотношение силиций-алуминий, той има повече отрицателни заряди, така че капацитетът му за обмен на катиони е голям, плътността на заряда е висока и капацитетът на адсорбция е силен; в същото време има топологична структура на FAU и има големия обем на порите и размера на порите на самото зеолитно молекулярно сито тип X и има голям адсорбционен капацитет. Следователно молекулярните сита тип LSX имат отлична адсорбционна производителност [30]. Литиевият йон (Li+) е металният йон с най-малък радиус, има много висока плътност на заряда и висока поляризуемост.
След като молекулярното сито 13X (NaX) се модифицира чрез обмен на Li+, за да се превърне в високообменно молекулярно сито Li-LSX, коефициентът на разделяне азот-кислород и капацитетът за адсорбция на азот се подобряват и ефективността на селективна адсорбция е по-добра. Следователно, молекулярното сито Li-LSX се превърна в най-добрия адсорбент, признат в момента в производството на кислород чрез адсорбция при колебание на налягането, а също така е най-широко използваният адсорбент в действителното промишлено производство.
Популярни тагове: кислороден генератор за промишлена употреба, Китайски кислороден генератор за промишлена употреба производители, доставчици
