Rây phân tử carbon, là thành phần cốt lõi của Máy tạo nitơ PSA , là một vật liệu hấp phụ với cấu trúc vi mô. Kích thước và hình dạng của các micropores này được thiết kế cẩn thận để hấp phụ có chọn lọc các phân tử có kích thước và phân cực cụ thể. Trong bộ tạo nitơ PSA, nhiệm vụ chính của sàng phân tử carbon là tách oxy và nitơ trong không khí.
Có sự khác biệt đáng kể về kích thước và tốc độ khuếch tán của các phân tử oxy và nitơ trong không khí. Các phân tử oxy (O₂) nhỏ hơn, với đường kính khoảng 0,346 nanomet và tốc độ khuếch tán cao hơn; Trong khi các phân tử nitơ (N₂) lớn hơn, với đường kính khoảng 0,364 nanomet và tốc độ khuếch tán tương đối thấp. Khi không khí đi qua sàng phân tử carbon, những khác biệt này trở thành chìa khóa để tách.
Dưới áp suất, các phân tử oxy trong không khí có thể xâm nhập vào các micropores của sàng phân tử carbon nhanh hơn do đường kính nhỏ hơn và tốc độ khuếch tán cao hơn. Những micropores này có lực hấp phụ mạnh đối với các phân tử oxy, do đó các phân tử oxy được hấp phụ chắc chắn trên bề mặt và bên trong sàng phân tử carbon. Đồng thời, các phân tử nitơ không dễ dàng vào các micropores của sàng phân tử carbon do đường kính lớn và tốc độ khuếch tán thấp, do đó chúng được làm giàu trong pha khí.
Khi quá trình hấp phụ tiến hành, nồng độ của các phân tử oxy trong sàng phân tử carbon tăng dần, trong khi các phân tử nitơ bị loại trừ dần khỏi pha khí. Khi sự hấp phụ đạt đến độ bão hòa, các phân tử oxy bị hấp phụ có thể được giải phóng từ sàng phân tử carbon bằng cách giảm áp suất hoặc đưa ra khí trơ để thanh lọc, do đó đạt được sự tái tạo của sàng phân tử carbon. Quá trình này là theo chu kỳ, và nitơ có thể được sản xuất liên tục từ không khí.
Dựa trên hiệu suất hấp phụ và tác dụng động học của sàng phân tử carbon, các máy tạo nitơ PSA đạt được sự phân tách oxy và nitơ hiệu quả trong không khí. Nguyên tắc làm việc của nó có thể được tóm tắt như sau:
Hấp phụ áp suất: Không khí xâm nhập vào tháp hấp phụ của máy tạo nitơ PSA và đi qua lớp sàng phân tử carbon dưới áp suất. Tại thời điểm này, các phân tử oxy được hấp phụ bởi sàng phân tử carbon, trong khi các phân tử nitơ được làm giàu trong pha khí.
Giảm áp suất cân bằng: Khi các phân tử oxy trong tháp hấp phụ đạt độ bão hòa, áp suất trong tháp hấp phụ bị giảm dần bằng cách điều chỉnh van. Quá trình này giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng và cải thiện độ tinh khiết nitơ.
Tái tạo ngược: Trong khi giảm áp suất, một loại khí trơ (như chính nitơ) được đưa ra để lọc, do đó các phân tử oxy bị hấp phụ được giải phóng từ sàng phân tử carbon. Quá trình này đạt được sự tái sinh của sàng phân tử carbon và chuẩn bị cho vòng tiếp theo của quá trình hấp phụ.
Việc xả nước và tăng cường: Sau khi tái tạo ngược, khí dư trong tháp hấp phụ được loại bỏ thêm bởi bước xả và bước tăng cường được sử dụng để chuẩn bị cho vòng tiếp theo của quá trình hấp phụ.
Thông qua chu kỳ của các bước trên, máy tạo nitơ PSA có thể liên tục tạo ra nitơ từ không khí. Quá trình này không chỉ tiết kiệm năng lượng và hiệu quả, mà còn thân thiện với môi trường và không ô nhiễm. So với sản xuất nitơ lạnh hoặc hóa học truyền thống, máy tạo nitơ PSA có lợi thế về hiệu suất đáng kể:
Hiệu quả cao và tiết kiệm năng lượng: Máy tạo nitơ PSA có mức tiêu thụ năng lượng thấp và chi phí vận hành tương đối thấp.
Thân thiện với môi trường và không có ô nhiễm: Toàn bộ quy trình sản xuất nitơ không yêu cầu sử dụng thuốc thử hóa chất hoặc tạo ra chất thải nguy hại, thân thiện với môi trường.
Dễ dàng vận hành: Máy phát điện nitơ PSA hiện đại thường sử dụng kiểm soát máy vi tính hoặc kiểm soát chương trình PLC, điều này thực hiện hoạt động hoàn toàn tự động và giảm độ khó và cường độ lao động của hoạt động.
Một loạt các ứng dụng: Máy tạo nitơ PSA có thể điều chỉnh độ tinh khiết và dòng chảy nitơ theo nhu cầu thực tế, và phù hợp cho nhiều lĩnh vực công nghiệp và kịch bản ứng dụng.
-1.png?imageView2/2/w/500/h/500/format/jpg/q/100 "Máy sấy nén nhiệt KXC")
