¿Qué condiciones deben controlarse para la producción de nitrógeno utilizando tamices moleculares de carbono?
Proceso de purificación por compresión de aire con tamiz molecular de carbono
Es necesario purificar el aire bruto antes de que entre en la torre de adsorción de tamiz molecular de carbono, ya que las partículas y la atmósfera orgánica que entran en la torre de adsorción pueden bloquear los microporos del tamiz molecular de carbono y reducir gradualmente su rendimiento de separación.
Existen métodos para purificar el aire bruto: 1) mantener la entrada del compresor de aire alejada de lugares con polvo, neblina de aceite y atmósfera orgánica; 2) purificar el aire bruto con equipos como un secador refrigerado y un sistema de limpieza del adsorbente antes de entrar en la torre de adsorción de tamiz molecular de carbono.
Concentración y tasa de producción de nitrógeno gaseoso mediante tamiz molecular de carbono
La concentración de N2 y la tasa de producción de gas nitrógeno producido con tamiz molecular de carbón pueden ajustarse según las necesidades del usuario. Cuando se determinan el tiempo de producción y la presión de funcionamiento, la reducción de la tasa de producción aumentará la concentración de N2, y viceversa. Los usuarios pueden ajustar de acuerdo a sus necesidades reales.
Tiempo de ecualización del tamiz molecular de carbono
Durante el proceso de producción de nitrógeno con tamiz molecular de carbono, cuando una torre de adsorción termina de adsorber, el gas presurizado del interior de la torre puede inyectarse desde arriba y desde abajo en otra torre de adsorción regenerada para que las dos torres tengan la misma presión de gas. Este proceso se denomina ecualización. Eligiendo un tiempo de ecualización adecuado, se puede recuperar energía y reducir el impacto sobre el tamiz molecular dentro de la torre de adsorción para prolongar la vida útil del tamiz molecular de carbono. El tiempo de ecualización suele seleccionarse entre 1 y 3 segundos, en función de la velocidad de conmutación de la válvula.
Tiempo de producción del tamiz molecular de carbono
Debido a las diferentes velocidades de adsorción y difusión del oxígeno y el nitrógeno en el tamiz molecular de carbono, la adsorción de O2 alcanza un equilibrio en poco tiempo, momento en el que la adsorción de N2 es muy pequeña. Por lo tanto, un tiempo de producción más corto puede mejorar eficazmente la tasa de producción del tamiz molecular de carbono, pero también aumenta la frecuencia de funcionamiento de la válvula, por lo que su rendimiento también es importante. Generalmente, el tiempo de adsorción se selecciona entre 30 y 120 segundos. Para los pequeños generadores de nitrógeno de alta pureza, se recomienda un tiempo de producción más corto, mientras que para las grandes máquinas de baja concentración, se recomienda un tiempo de producción más largo.
Presión de funcionamiento del tamiz molecular de carbón
El tamiz molecular de carbono tiene efectos de adsorción tanto cinéticos como de equilibrio. Cuanto mayor sea la presión del adsorbato, mayor será la capacidad de adsorción. Por lo tanto, la adsorción presurizada es favorable. Sin embargo, si la presión de adsorción es demasiado alta, también aumentan los requisitos para la selección del compresor de aire. Además, los dos procesos de regeneración atmosférica y regeneración al vacío tienen diferentes requisitos para la presión de adsorción. Teniendo en cuenta todos los factores, se recomienda que la presión de adsorción del proceso de regeneración atmosférica se seleccione entre 5 y 8 kg/cm2, y que la presión de adsorción del proceso de regeneración al vacío se seleccione entre 3 y 5 kg/cm2.
Temperatura de funcionamiento del tamiz molecular de carbono
La elección de una temperatura de adsorción más baja como adsorbente es beneficiosa para el rendimiento del tamiz molecular de carbono. Por lo tanto, reducir la temperatura de adsorción es beneficioso para el proceso de producción de nitrógeno utilizando un tamiz molecular de carbono cuando las condiciones lo permiten.
