Generator kisika za industrijsku upotrebu Uobičajeni proces adsorpcione regeneracije je adsorpcija s promjenama tlaka (PSA). PSA proces općenito mijenja pritisak tokom procesa adsorpcije kako bi se postigla adsorpcija i desorpcija. Osnovni PSA proces je adsorpcija pod pritiskom i desorpcija pod niskim pritiskom ili atmosferskim pritiskom. Vakuumska adsorpcija pritiska (VPSA) je proces adsorpcije sa kolebanjem pritiska koji se adsorbuje pod pritiskom i desorbuje pod niskim pritiskom (vakum). To je također vrsta PSA procesa i trenutno se široko koristi u proizvodnji kisika u području odvajanja plinova.
Princip procesa proizvodnje kisika adsorpcijom s promjenama tlaka
Prema mehanizmu razdvajanja komponenti plina adsorpcijom s promjenama tlaka, adsorbenti se mogu podijeliti na kinetičke selektivne adsorbente i ravnotežne selektivne adsorbente. Prvi se odvaja na osnovu razlike u brzini difuzije molekula adsorbata u mikroporama adsorbenta, dok se drugi odvaja na osnovu veličine sile molekula adsorbata u porama adsorbenta. Adsorbens za proizvodnju kiseonika adsorpcijom sa promenama pritiska je zeolitno molekularno sito. Molekularno sito zeolita koje se koristi za proizvodnju kisika uglavnom uključuje molekularno sito zeolita X (kao što su LiX, NaX, CaX) i molekularno sito zeolita tipa A (kao što je CaA).
Molekularno sito zeolita je porozni kristal silikata s veličinom pora reda veličine veličine molekula. Polarni je i pripada uravnoteženom selektivnom adsorbentu. Uglavnom se sastoji od jonskih rupa i nabijenih silikonsko-aluminijskih skeleta. Glavna uloga kationa u molekularnim sitima zeolita je da dopune nedostatak pozitivnog naboja tetraedra aluminij oksida koji čine kostur molekularnog sita. Kation dijeli drugi tetraedar od aluminij oksida ili silicijum oksida, koji proširuje trodimenzionalni prostor rešetke kako bi se formirala trodimenzionalna struktura kaveza. Kationi u rešetki imaju učinak lokalnih jakih pozitivnih točaka rešetke, koje elektrostatički privlače polarne molekule. Nepolarni molekuli kisika i dušika proizvode dipolne momente pod polarizacijom, a proizvedeni inducirani dipoli imaju efekte adsorpcije s inherentnim dipolima adsorbenta. U izotermnim uslovima, indukciona sila dušika je veća od sile kisika. Kapacitet adsorpcije dušika pomoću molekularnog sita zeolita veći je od kapaciteta kisika. Kada kisik i dušik prolaze kroz sloj molekulskog sita zeolita u isto vrijeme, molekuli dušika se uglavnom adsorbiraju, a molekuli kisika se manje adsorbiraju. Tako se kisik i dušik razdvajaju, a neadsorbirani kisik se obogaćuje i izlazi kao kisik produkt.
Molekularno sito zeolita tipa X pripada izometrijskom kristalnom sistemu i ima kubičnu oktaedačku strukturu zeolita (FAU). Njegov skelet silicijum-kiseonik i struktura aluminijum-kiseonika skeleta su isti kao kod prirodnog faujazit zeolita[28]. FAU skeletna struktura molekularnog sita zeolita tipa X sadrži dvije trodimenzionalne šupljine strukture. Struktura velike šupljine su superkavezi sa prečnikom pora od oko 13Å, a struktura male šupljine su kavezi (sodalit ili kavezi) sa prečnikom pora od oko 8Å.
Generalno, sintetička molekularna sita sa strukturom fojazita (FAU) dijele se na molekularna sita tipa Y (n(SiO2)/n(Al2O3)＞3.0) i molekularna sita tipa X (2.{{8 }} Manje ili jednako n(SiO2)/n(Al2O3) Manje ili jednako 3.0) prema različitim molarnim omjerima silicijum-aluminij [n(SiO2)/n(Al2O3)] . Okvirni silicijum-aluminijum molarni omjer molekularnih sita tipa X (LSX) niskog omjera silicij-aluminij je između 2.0-2.2. Zbog niskog omjera silicij-aluminij, ima više negativnih naboja, tako da je njegov kapacitet izmjene katjona velik, gustina naboja visoka i kapacitet adsorpcije jak; u isto vrijeme, ima topološku strukturu FAU, i ima veliki volumen pora i veličinu pora samog zeolitnog molekularnog sita X tipa, i ima veliki kapacitet adsorpcije. Stoga, molekularna sita tipa LSX imaju odlične performanse adsorpcije [30]. Litijum jon (Li+) je metalni jon sa najmanjim radijusom, ima veoma visoku gustinu naelektrisanja i visoku polarizabilnost.
Nakon što je 13X (NaX) molekularno sito modificirano Li+ izmjenom da postane Li-LSX molekularno sito visoke izmjene, koeficijent razdvajanja dušika i kisika i kapacitet adsorpcije dušika su poboljšani, a performanse selektivne adsorpcije su bolje. Stoga je Li-LSX molekularno sito postalo najbolji adsorbent trenutno prepoznat u proizvodnji kisika s adsorpcijom pod pritiskom, a također je i najrasprostranjeniji adsorbent u stvarnoj industrijskoj proizvodnji.
Popularni tagovi: generator kiseonika za industrijsku upotrebu, Kini generator kiseonika za industrijsku upotrebu proizvođači, dobavljači
