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Adsorción por oscilación de presión y generación de gas de nitrógeno en el sitio
Jun 21, 2018

La tecnología de generación de gas nitrógeno en el sitio para las industrias de fabricación y procesamiento se reconoce cada vez más como una alternativa rentable de suministro de gas nitrógeno a aplicaciones y procesos industriales. En la actualidad, la tecnología utilizada para la separación de nitrógeno en el sitio consta principalmente de dos técnicas clave: membrana de fibra hueca y adsorción por oscilación de presión. La membrana de fibra hueca es un método relativamente eficiente para separar el gas nitrógeno de otros gases atmosféricos, sin embargo, tiene limitaciones en términos de longevidad y la pureza de nitrógeno que es capaz de suministrar a las aplicaciones aguas abajo. Por otro lado, la adsorción por oscilación de presión (PSA) es una tecnología altamente efectiva y robusta que puede escalarse para cumplir con la mayoría de los requisitos de velocidad de flujo. El PSA general se considera un mejor sistema de generación de gas ya que produce un gas más limpio, más seco y de mejor calidad a partir de un suministro de aire comprimido, con un punto de condensación más bajo y con altas purezas.


¿Qué es PSA de nitrógeno y cómo funciona?

El PSA es una técnica que permite la separación de una mezcla de gases en sus componentes individuales al utilizar un tamiz molecular sólido como adsorbente. En el caso del nitrógeno, el adsorbente utilizado es carbono, al que ciertas moléculas se adsorben preferentemente bajo presión.


Un tamiz molecular de carbono (CMS) es esencialmente un lecho de pequeñas perlas o gránulos de carbono. Cuando una columna de purificación de nitrógeno, empaquetada con CMS, se presuriza con aire atmosférico comprimido (que consiste principalmente en nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y argón), el oxígeno, el dióxido de carbono y la humedad son adsorbidos por las perlas de carbono, mientras que el nitrógeno no. Esto ocurre principalmente debido al tamaño angstrom de las moléculas basadas en nitrógeno y oxígeno: los poros CMS son exactamente del tamaño adecuado para absorber oxígeno y sus compuestos moleculares (como CO2 y H2O), mientras que las moléculas de nitrógeno son demasiado grandes.


En los generadores de nitrógeno PSA, el proceso consiste principalmente en un ciclo de dos etapas ...


Etapa 1: Adsorción

El aire húmedo comprimido se alimenta a la columna de purificación de nitrógeno bajo presión. Las moléculas de oxígeno, H2O y CO2 se adsorben en la estructura porosa del CMS mientras que las moléculas de nitrógeno pasan a través de la columna y se recogen corriente abajo, en un recipiente de almacenamiento, donde se puede alimentar a las aplicaciones bajo demanda.


Etapa 2: Regeneración

Cuando está saturada, la columna de purificación de nitrógeno experimenta un ciclo de descompresión, donde la presión se disipa rápidamente al ventilar moléculas adsorbidas de oxígeno, CO2 y H2O a la atmósfera, eventualmente normalizándose en preparación para que el ciclo se repita.

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