¿Cómo funciona la adsorción por cambio de presión?
Al producir su propio nitrógeno, es importante conocer y comprender el nivel de pureza que desea alcanzar.Algunas aplicaciones requieren niveles de pureza bajos (entre 90 y 99%), como el inflado de neumáticos y la prevención de incendios, mientras que otras, como aplicaciones en la industria de alimentos y bebidas o el moldeado de plástico, requieren niveles altos (de 97 a 99,999%).En estos casos, la tecnología PSA es la forma ideal y más sencilla de hacerlo.
En esencia, un generador de nitrógeno funciona separando las moléculas de nitrógeno de las moléculas de oxígeno dentro del aire comprimido.La adsorción por cambio de presión hace esto atrapando oxígeno de la corriente de aire comprimido mediante adsorción.La adsorción tiene lugar cuando las moléculas se unen a un adsorbente; en este caso, las moléculas de oxígeno se unen a un tamiz molecular de carbono (CMS).Esto sucede en dos recipientes a presión separados, cada uno lleno con un CMS, que alternan entre el proceso de separación y el proceso de regeneración.Por el momento, llamémoslas torre A y torre B.
Para empezar, el aire comprimido limpio y seco ingresa a la torre A y, dado que las moléculas de oxígeno son más pequeñas que las de nitrógeno, ingresarán a los poros del tamiz de carbón.Por otro lado, las moléculas de nitrógeno no pueden caber en los poros, por lo que pasarán por alto el tamiz molecular de carbono.Como resultado, se obtiene nitrógeno de la pureza deseada.Esta fase se llama fase de adsorción o separación.
Sin embargo, la cosa no se detiene ahí.La mayor parte del nitrógeno producido en la torre A sale del sistema (listo para uso directo o almacenamiento), mientras que una pequeña porción del nitrógeno generado fluye hacia la torre B en la dirección opuesta (de arriba a abajo).Este flujo es necesario para expulsar el oxígeno capturado en la fase de adsorción anterior de la torre B. Al liberar la presión en la torre B, los tamices moleculares de carbono pierden su capacidad de retener las moléculas de oxígeno.Se desprenderán de los tamices y serán arrastrados a través del escape por el pequeño flujo de nitrógeno proveniente de la torre A. Al hacerlo, el sistema deja espacio para que nuevas moléculas de oxígeno se adhieran a los tamices en una siguiente fase de adsorción.A este proceso de "limpieza" lo llamamos regeneración de torre saturada de oxígeno.
Primero, el tanque A está en la fase de adsorción mientras el tanque B se regenera.En la segunda etapa, ambos vasos igualan la presión para prepararse para el cambio.Después del cambio, el tanque A comienza a regenerarse mientras que el tanque B genera nitrógeno.
En este punto, la presión en ambas torres se igualará y cambiarán de fase de adsorción a regeneración y viceversa.El CMS de la torre A se saturará, mientras que la torre B, debido a la despresurización, podrá reiniciar el proceso de adsorción.Este proceso también se conoce como "oscilación de presión", lo que significa que permite que ciertos gases sean capturados a mayor presión y liberados a menor presión.El sistema PSA de dos torres permite la producción continua de nitrógeno con el nivel de pureza deseado.
Hora de publicación: 25-nov-2021