Welche Bedingungen müssen für die Produktion von Stickstoff mit Kohlenstoffmolekularsieben kontrolliert werden?
Luftkompressionsreinigungsverfahren mit Kohlenstoffmolekularsieb
Die Reinigung der Rohluft vor dem Eintritt in den Adsorptionsturm für Kohlenstoffmolekularsiebe ist notwendig, da Partikel und organische Atmosphäre, die in den Adsorptionsturm eindringen, die Mikroporen des Kohlenstoffmolekularsiebs verstopfen und dessen Abscheideleistung schrittweise verringern können.
Es gibt verschiedene Methoden, um die Rohluft zu reinigen: 1) die Ansaugung des Luftkompressors von Orten mit Staub, Ölnebel und organischer Atmosphäre fernhalten; 2) die Rohluft mit Geräten wie einem Kältetrockner und einem Adsorptionsmittel-Reinigungssystem reinigen, bevor sie in den Adsorptionsturm mit Kohlenstoffmolekularsieb gelangt.
Konzentration und Produktionsrate von Stickstoffgas unter Verwendung eines Kohlenstoffmolekularsiebs
Die N2-Konzentration und die Produktionsrate des mit Kohlenstoffmolekularsieb hergestellten Stickstoffgases können je nach Bedarf des Benutzers eingestellt werden. Wenn die Produktionszeit und der Betriebsdruck festgelegt sind, erhöht sich die N2-Konzentration, wenn die Produktionsrate gesenkt wird, und umgekehrt. Der Benutzer kann die Einstellungen entsprechend seinen tatsächlichen Bedürfnissen vornehmen.
Ausgleichszeit für Kohlenstoffmolekularsiebe
Bei der Herstellung von Stickstoff mit Kohlenstoffmolekularsieb kann das unter Druck stehende Gas im Inneren des Adsorptionsturms nach Abschluss der Adsorption von oben und unten in einen anderen regenerierten Adsorptionsturm eingeleitet werden, so dass die beiden Türme den gleichen Gasdruck aufweisen. Dieser Vorgang wird als Ausgleich bezeichnet. Durch die Wahl einer geeigneten Ausgleichszeit kann Energie zurückgewonnen und die Belastung des Molekularsiebs im Adsorptionsturm verringert werden, um die Lebensdauer des Kohlenstoffmolekularsiebs zu verlängern. Die Ausgleichszeit wird normalerweise zwischen 1 und 3 Sekunden gewählt, je nach Schaltgeschwindigkeit des Ventils.
Produktionszeit für Kohlenstoffmolekularsiebe
Aufgrund der unterschiedlichen Adsorptions- und Diffusionsraten von Sauerstoff und Stickstoff im Kohlenstoffmolekularsieb erreicht die Adsorption von O2 in kurzer Zeit ein Gleichgewicht, während die Adsorption von N2 sehr gering ist. Daher kann eine kürzere Produktionszeit die Produktionsrate des Kohlenstoffmolekularsiebs effektiv verbessern, erhöht aber auch die Häufigkeit des Ventilbetriebs, so dass die Leistung des Ventils ebenfalls wichtig ist. Im Allgemeinen wird die Adsorptionszeit auf 30 bis 120 Sekunden festgelegt. Für kleine hochreine Stickstoffgeneratoren wird eine kürzere Produktionszeit empfohlen, während für große Maschinen mit niedriger Konzentration eine längere Produktionszeit empfohlen wird.
Betriebsdruck des Kohlenstoffmolekularsiebs
Das Kohlenstoffmolekularsieb hat sowohl kinetische als auch Gleichgewichtsadsorptionseffekte. Je höher der Adsorbatdruck ist, desto höher ist die Adsorptionskapazität. Daher ist die Adsorption unter Druck vorteilhaft. Ist der Adsorptionsdruck jedoch zu hoch, steigen auch die Anforderungen an die Auswahl des Luftkompressors. Darüber hinaus haben die beiden Verfahren der atmosphärischen Regeneration und der Vakuumregeneration unterschiedliche Anforderungen an den Adsorptionsdruck. Unter Berücksichtigung aller Faktoren wird empfohlen, den Adsorptionsdruck für die atmosphärische Regeneration auf 5 bis 8 kg/cm2 und für die Vakuumregeneration auf 3 bis 5 kg/cm2 festzulegen.
Betriebstemperatur des Kohlenstoffmolekularsiebs
Die Wahl einer niedrigeren Adsorptionstemperatur für das Adsorptionsmittel wirkt sich positiv auf die Leistung des Kohlenstoffmolekularsiebs aus. Daher ist eine Senkung der Adsorptionstemperatur für den Prozess der Stickstofferzeugung mit einem Kohlenstoffmolekularsieb von Vorteil, wenn die Bedingungen dies zulassen.
