Параметры давления адсорбции для систем генерации азота и кислорода методом адсорбции под давлением (ПСА)
В системах разделения воздуха методом адсорбции с изменением давления (ПСА) стандартные давления адсорбции составляют:
- Кислородные генераторы ПСА: обычно работают при давлении 5,5 бар с использованием цеолитовых молекулярных сит.
- Генераторы азота ПСА: Обычно работают при давлении 7-8 бар с использованием углеродных молекулярных сит (CMS).
Эти оптимизированные диапазоны давления обеспечивают:
• Максимальная эффективность адсорбции для каждого типа молекулярных сит
• Идеальные термодинамические условия работы
• Сбалансированное энергопотребление и объем производства
Последствия чрезмерного адсорбционного давления (>8 бар для N₂; >5,5 бар для O₂):
1. Энергоэффективность:
- Требует более высокого энергозатрата на сжатие.
- Увеличивает удельное энергопотребление (кВт·ч/Нм³)
2. Механическое напряжение:
- Ускоренный износ внутренних поверхностей адсорбционного сосуда.
- Сокращение срока службы сосудов под давлением в условиях усталости материала
3. Деградация адсорбента:
- Разрушение пористой структуры CMS/повреждение кристаллов цеолита
- Сокращенный срок службы адсорбента (<3 лет по сравнению со стандартными 5-8 годами)
4. Нестабильность процесса:
- Неравномерное распределение газового потока
- Колебания чистоты продукта (отклонение ±0,5-2%)
5. Риски для безопасности:
- Повышенная вероятность утечек в фланцевых соединениях
- Повышенная опасность взрыва в кислородных системах
*Примечание: Все значения давления относятся к избыточному давлению (бар) при температуре окружающей среды 20°C. Фактические рабочие параметры могут отличаться на ±0,3 бар в зависимости от характеристик конкретного сита и конструкции установки.
