Nguyên tắc khoa học của bước giải nén giải nén trong bộ tạo nitơ PSA dựa trên lý thuyết cơ bản về sự hấp phụ vật lý. Sự hấp phụ vật lý đề cập đến sự hấp phụ của các phân tử khí trên bề mặt rắn, và lực hấp phụ của nó chủ yếu đến từ lực van der Waals giữa các phân tử khí và bề mặt rắn. Trong bộ tạo nitơ PSA, chất hấp phụ (như sàng phân tử carbon hoạt hóa) có một số lượng lớn các cấu trúc vi mô, cung cấp các vị trí hấp phụ cho các phân tử oxy. Khi khí nén đi vào tháp hấp phụ, các phân tử oxy được hấp phụ có chọn lọc trên bề mặt vi mô bởi chất hấp phụ do phân cực cao hơn và kích thước phân tử, trong khi nitơ có thể đi qua lớp hấp phụ do phân cực yếu hơn và kích thước phân tử nhỏ hơn, do đó, do đó đạt được sự phân tách nitơ và oxy.
Tuy nhiên, khi quá trình hấp phụ tiếp tục, các vị trí hấp phụ trên bề mặt hấp phụ sẽ dần bị chiếm bởi các phân tử oxy cho đến khi chúng đạt đến độ bão hòa. Tại thời điểm này, nếu không có sự can thiệp nào được thực hiện, tháp hấp phụ sẽ mất khả năng tiếp tục tách khí. Để khôi phục khả năng hấp phụ của chất hấp phụ, phải thực hiện bước giải nén giải nén. Nguyên tắc cơ bản của giải hấp giải nén là giảm áp lực trong tháp hấp phụ, do đó phá vỡ sự cân bằng hấp phụ vật lý giữa các phân tử oxy và chất hấp phụ. Trong quá trình giải nén, khi áp suất giảm, áp suất một phần của các phân tử oxy trong pha khí cũng giảm, dẫn đến sự suy yếu của lực tương tác giữa các phân tử oxy và bề mặt hấp phụ. Khi lực tương tác này suy yếu ở một mức độ nhất định, các phân tử oxy sẽ được giải phóng từ bề mặt hấp phụ và được thực hiện từ tháp hấp phụ với luồng không khí, do đó đạt được sự tái sinh của chất hấp phụ.
Trong hoạt động thực tế của bộ tạo nitơ PSA, bước giải hấp giải nén thường được liên kết chặt chẽ với việc chuyển đổi tháp hấp phụ. Bộ tạo nitơ PSA thường chứa hai hoặc nhiều tháp hấp phụ, thực hiện xen kẽ các hoạt động giải hấp hấp phụ và giải nén để đảm bảo đầu ra liên tục của nitơ. Khi tháp hấp phụ đạt đến độ bão hòa, hệ thống sẽ tự động chuyển sang tháp hấp phụ khác để hấp phụ, đồng thời giảm áp suất trong tháp hấp phụ bão hòa và bắt đầu quá trình giải hấp giải nén.
Các hoạt động cụ thể của quá trình giải hấp giải nén bao gồm:
Chuyển đổi tháp hấp phụ: Khi phát hiện tháp hấp phụ đạt đến độ bão hòa, hệ thống sẽ tự động chuyển sang tháp hấp phụ khác cho hoạt động hấp phụ và đóng van đầu vào và van đầu ra của tháp hấp phụ bão hòa.
Giải phóng áp suất: Mở van giải phóng áp suất của tháp hấp phụ bão hòa để giảm dần áp suất trong tháp hấp phụ đến áp suất giải hấp giải nén. Trong quá trình giải nén, các phân tử oxy được giải phóng từ bề mặt hấp phụ và được thực hiện từ tháp hấp phụ với luồng không khí.
Thanh lọc và tái sinh: Để cải thiện hơn nữa hiệu quả tái sinh của chất hấp phụ, một số máy tạo nitơ PSA tiên tiến cũng áp dụng bước thanh lọc. Sau khi giải nén, tháp hấp phụ được thanh lọc bằng khí trơ (như nitơ) hoặc không khí để loại bỏ các phân tử oxy và tạp chất còn lại. Quá trình thanh lọc có thể thúc đẩy hơn nữa việc tái tạo chất hấp phụ và cải thiện hiệu quả đầu ra và độ tinh khiết của nitơ.
Phục hồi áp lực và chuẩn bị cho sự hấp phụ tiếp theo: Sau khi hoàn thành các bước giải nén và thanh lọc giải nén, đóng van khí thanh lọc và tăng dần áp suất trong tháp hấp phụ đến áp suất vận hành hấp phụ. Tại thời điểm này, tháp hấp phụ đã sẵn sàng cho hoạt động hấp phụ tiếp theo.
Bước giải nén giải nén đóng một vai trò quan trọng trong Máy tạo nitơ PSA . Nó không chỉ phục hồi khả năng hấp phụ của chất hấp phụ, đảm bảo đầu ra liên tục của nitơ, mà còn cải thiện hiệu quả đầu ra và độ tinh khiết của nitơ. Do đó, giải hấp giải nén có một loạt các giá trị ứng dụng trong ngành công nghiệp hiện đại.
Công nghiệp hóa học: Trong quá trình sản xuất hóa chất, nitơ thường được sử dụng làm khí bảo vệ và khí trơ phản ứng. Nitơ liên tục, độ tinh khiết cao được cung cấp bởi máy tạo nitơ PSA có thể đảm bảo tính ổn định và an toàn của quy trình sản xuất hóa học. Bước giải nén và giải hấp đảm bảo sự tái tạo liên tục của chất hấp phụ, do đó đảm bảo việc cung cấp nitơ liên tục.
Ngành sản xuất điện tử: Trong sản xuất chất bán dẫn, sản xuất bảng PCB và các liên kết khác, nitơ được sử dụng rộng rãi để ngăn chặn các phản ứng oxy hóa và bảo vệ chất lượng sản phẩm. Bộ tạo nitơ PSA đảm bảo độ tinh khiết và ổn định của nitơ thông qua bước giải nén và giải hấp hiệu quả, đáp ứng các yêu cầu cao của ngành sản xuất điện tử cho nitơ.
Ngành công nghiệp thực phẩm: Là một loại khí trơ, nitơ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm. Các nitơ được cung cấp bởi máy tạo nitơ PSA có thể kéo dài thời hạn sử dụng thực phẩm và duy trì chất lượng thực phẩm. Bước giải nén và giải hấp đảm bảo việc cung cấp nitơ liên tục, cung cấp một nguồn nitơ đáng tin cậy cho ngành công nghiệp thực phẩm.
Ngành công nghiệp dược phẩm: Trong sản xuất dược phẩm, nitơ được sử dụng trong nhiều khía cạnh như đóng gói thuốc và bảo vệ khí. Nitơ được cung cấp bởi máy tạo nitơ PSA có thể đảm bảo việc sấy, khử trùng và làm mát thuốc, cải thiện chất lượng và an toàn của thuốc. Bước giải hấp chân không đảm bảo độ tinh khiết và ổn định của nitơ, đáp ứng các yêu cầu cao của ngành công nghiệp dược phẩm cho nitơ.
Các lĩnh vực khác: Ngoài các trường trên, các máy tạo nitơ PSA cũng được sử dụng rộng rãi trong việc luyện kim, điện, phòng thí nghiệm và nghiên cứu khoa học. Trong các lĩnh vực này, bước giải hấp chân không cũng đóng một vai trò quan trọng, đảm bảo nguồn cung cấp liên tục và sản lượng chất lượng cao của nitơ.
