Que condições devem ser controladas para a produção de nitrogénio utilizando crivos moleculares de carbono?

Processo de purificação do ar por compressão de peneira molecular de carbono

A purificação do ar bruto antes de entrar na torre de adsorção de peneira molecular de carbono é necessária porque as partículas e a atmosfera orgânica que entram na torre de adsorção podem bloquear os microporos da peneira molecular de carbono e reduzir gradualmente o seu desempenho de separação.

Existem métodos para purificar o ar bruto: 1) manter a entrada do compressor de ar longe de locais com pó, névoa de óleo e atmosfera orgânica; 2) purificar o ar bruto com equipamento como um secador refrigerado e um sistema de limpeza de adsorvente antes de entrar na torre de adsorção de peneira molecular de carbono.

Concentração e taxa de produção de azoto gasoso utilizando peneiro molecular de carbono

A concentração de N2 e a taxa de produção de gás nitrogénio produzido com peneira molecular de carbono podem ser ajustadas de acordo com as necessidades do utilizador. Quando o tempo de produção e a pressão de funcionamento são determinados, a redução da taxa de produção aumenta a concentração de N2 e vice-versa. Os utilizadores podem ajustar-se de acordo com as suas necessidades reais.

Tempo de equalização da peneira molecular de carbono

Durante o processo de produção de nitrogénio com peneira molecular de carbono, quando uma torre de adsorção termina a adsorção, o gás pressurizado no interior da torre pode ser injetado a partir da parte superior e inferior noutra torre de adsorção regenerada para que as duas torres tenham a mesma pressão de gás. Este processo é chamado de equalização. Ao escolher um tempo de equalização adequado, a energia pode ser recuperada e o impacto na peneira molecular dentro da torre de adsorção pode ser reduzido para prolongar a vida útil da peneira molecular de carbono. O tempo de equalização é normalmente selecionado como 1 a 3 segundos, de acordo com a velocidade de comutação da válvula.

Tempo de produção de peneira molecular de carbono

Devido às diferentes taxas de adsorção e difusão de oxigénio e azoto na peneira molecular de carbono, a adsorção de O2 atinge um equilíbrio num curto espaço de tempo, altura em que a adsorção de N2 é muito pequena. Por conseguinte, um tempo de produção mais curto pode melhorar efetivamente a taxa de produção de peneira molecular de carbono, mas também aumenta a frequência de funcionamento da válvula, pelo que o desempenho da válvula também é importante. Geralmente, o tempo de adsorção é selecionado como 30 a 120 segundos. Para os pequenos geradores de azoto de alta pureza, recomenda-se um tempo de produção mais curto, enquanto para as grandes máquinas de baixa concentração, recomenda-se um tempo de produção mais longo.

Pressão de funcionamento do crivo molecular de carbono

A peneira molecular de carbono tem efeitos de adsorção cinética e de equilíbrio. Quanto maior for a pressão do adsorvato, maior será a capacidade de adsorção. Por conseguinte, a adsorção pressurizada é favorável. No entanto, se a pressão de adsorção for demasiado elevada, os requisitos para a seleção do compressor de ar também aumentam. Além disso, os dois processos de regeneração atmosférica e regeneração a vácuo têm requisitos diferentes para a pressão de adsorção. Tendo em conta todos os factores, recomenda-se que a pressão de adsorção do processo de regeneração atmosférica seja selecionada entre 5 e 8 kg/cm2 e que a pressão de adsorção do processo de regeneração a vácuo seja selecionada entre 3 e 5 kg/cm2.

Temperatura de funcionamento do crivo molecular de carbono

A escolha de uma temperatura de adsorção mais baixa como adsorvente é benéfica para o desempenho da peneira molecular de carbono. Por conseguinte, a redução da temperatura de adsorção é benéfica para o processo de produção de azoto utilizando uma peneira molecular de carbono quando as condições o permitem.