Gerador de nitrogênio PSA

A geração de nitrogênio por Adsorção por Oscilação de Pressão (PSA) é uma tecnologia avançada de separação de gases que utiliza peneiras moleculares de carbono de alta qualidade e eficiência como adsorventes. Ela opera com base no princípio da adsorção por oscilação de pressão em temperatura ambiente para separar o ar e produzir nitrogênio gasoso com pureza de 99,5%. Este processo se baseia no princípio da “absorção de oxigênio em alta pressão e liberação de oxigênio em pressão normal”.

As taxas de difusão das moléculas de oxigênio e nitrogênio diferem na superfície da peneira molecular de carbono. Moléculas menores de oxigênio (O₂) difundem-se mais rapidamente e penetram nos microporos da peneira molecular de carbono eficiente com maior facilidade, enquanto moléculas maiores de nitrogênio (N₂) difundem-se mais lentamente e penetram nos microporos com menor frequência. Essa propriedade de adsorção seletiva da peneira molecular de carbono leva ao enriquecimento de oxigênio na fase adsorvida e de nitrogênio na fase gasosa em um curto período de tempo, possibilitando a separação de oxigênio e nitrogênio, resultando, em última análise, em nitrogênio enriquecido na fase gasosa sob condições de PSA (Análise Seletiva de Peneira).

Após um certo período, a adsorção de nitrogênio atinge o equilíbrio. Ao diminuir a pressão, a peneira molecular de carbono libera o oxigênio adsorvido, processo que consiste na regeneração. Dependendo da pressão de regeneração, este processo pode ser classificado em regeneração a vácuo e regeneração à pressão normal. A regeneração à pressão normal facilita a regeneração completa da peneira molecular de carbono, tornando mais fácil a obtenção de gás de alta pureza.

O gerador de nitrogênio PSA é projetado e fabricado com base na tecnologia de adsorção por oscilação de pressão (PSA). Tipicamente, consiste em duas torres de adsorção paralelas controladas por um sistema de controle totalmente automatizado que segue rigorosamente uma sequência programável específica, alternando entre adsorção pressurizada e regeneração por despressurização para realizar a separação de nitrogênio e oxigênio e obter o gás nitrogênio de alta pureza desejado.

O desempenho da peneira molecular de carbono eficiente, em particular sua capacidade de adsorção dinâmica e fator de separação, determina a qualidade do gerador de nitrogênio.

Compressor de ar → Tanque de ar úmido → Filtro classe C → Secador a frio → Filtro classe T/A/D → Secador de adsorção regenerativo micro-aquecido → Filtro classe T → Tanque de processo de ar (tanque seco) → Unidade principal da máquina de nitrogênio PSA → Tanque de processo de nitrogênio (vazio não qualificado, saída qualificada) → Tanque de pressão de armazenamento de nitrogênio → Local de uso de nitrogênio.

Peneira molecular de carbono de alta qualidade e eficiente

Seleção: Peneiras moleculares de carbono de alta qualidade e eficiência são utilizadas para garantir a máxima economia de energia, menor consumo de energia e redução da taxa de desperdício de ar. A peneira molecular de carbono personalizada da Hongbo Company apresenta alta dureza, baixa tendência à pulverização, alta taxa de recuperação de nitrogênio e longa vida útil. A peneira molecular de carbono é um passo crucial para garantir uma baixa taxa de desperdício de ar: De acordo com os dados do fabricante, quando a adsorção

A pressão na torre de adsorção é de 0,7 MPa e a pureza do nitrogênio produzido é de 99,5%. Após anos de medições e experimentações práticas, nossa empresa projetou uma reserva de 10%, com uma taxa de descarte de 3:1 para uma pureza de 99,5%. A taxa de descarte é um dado fundamental para determinar o custo operacional do gerador de nitrogênio — menos descarte significa menor consumo de energia elétrica para o compressor de ar e custos operacionais reduzidos. Vida útil: A peneira molecular de carbono utilizada por nossa empresa possui a melhor capacidade e estabilidade do país, com uma vida útil de 8 a 10 anos.

Controle de tela sensível ao toque com interface homem-máquina Beijing Kunlun Tongtai

O diagrama de fluxo do sistema é exibido na tela sensível ao toque, mostrando as condições de operação em tempo real do gerador de nitrogênio, a direção do fluxo de gás e muito mais. A tela sensível ao toque exibe e registra o tempo de operação acumulado, alertando para manutenção após 8.000 horas de operação. O lembrete permanece por 24 horas contínuas, mas não leva ao desligamento automático. A tela sensível ao toque inclui manuais eletrônicos, diagramas de circuitos, fluxogramas, listas de verificação de manutenção, procedimentos operacionais e alarmes de falha, todos acessíveis para consulta do usuário. O equipamento possui quatro sinais de alarme remotos: 1. Alarme de baixa pressão de ar na entrada; 2. Alarme de baixa pressão de nitrogênio na saída; 3. Alarme de baixa pureza de nitrogênio; 4. Alarme de alto ponto de orvalho de nitrogênio; 5. Alarme de nitrogênio não conforme. Esses sinais podem ser exibidos na tela sensível ao toque e transmitidos remotamente para o local do usuário, com interfaces de comunicação reservadas para o CLP (Controlador Lógico Programável) para o DCS (Sistema de Controle Distribuído), utilizando os protocolos de comunicação RS485 e MODBUS.

Tecnologia de embalagem avançada garante a vida útil do equipamento.

A peneira molecular de carbono de alta eficiência é empacotada utilizando o método "Blizzard", garantindo uma distribuição uniforme sem pontos cegos e minimizando a formação de pó. A torre de adsorção utiliza um sistema de distribuição de ar em múltiplos estágios e dispositivos de compressão automática para a peneira molecular de carbono, garantindo o desempenho de adsorção e o estado de compressão, prolongando efetivamente a vida útil da peneira. Além disso, nosso método de empacotamento com plataforma vibratória de torção estendida, com design exclusivo, permite um empacotamento mais denso e uniforme da peneira molecular de carbono, reduzindo o atrito ao mínimo e garantindo a ausência de pó durante o processo de adsorção.

Durante o processo de compressão, uma plataforma vibratória garante inicialmente a compressão uniforme da peneira molecular de carbono, seguida por um canhão de ar de alta pressão para aumentar a densidade e a resistência antes da instalação do dispositivo de compressão.

Estrutura única da torre de adsorção

A parte inferior do adsorvedor apresenta um distribuidor de fluxo de ar exclusivo em formato de lótus, que evita o impacto do fluxo de ar de alta pressão sobre a peneira molecular de carbono, prolongando sua vida útil. Também garante uma difusão uniforme do gás, melhorando significativamente a eficiência e reduzindo o consumo de energia da peneira molecular de carbono. Dentro da torre de adsorção, um equipamento especial de difusão de gás permite a entrada de ar comprimido através de um dispositivo ciclônico, utilizando esferas de cerâmica de alumina especializadas (aproveitando sua forma esférica e dureza) para facilitar um fluxo de gás em forma de "S" antes de entrar em contato com a peneira molecular de carbono ativado. Isso não apenas reduz significativamente o impacto sobre a peneira molecular de carbono, mas também permite uma adsorção de gás mais uniforme, aumentando a eficiência da geração de nitrogênio e prolongando a vida útil da peneira.

Válvulas pneumáticas de assento angular e válvulas solenoides

Utilizamos válvulas pneumáticas de assento angular de marcas renomadas e válvulas solenoides importadas com tempo de abertura de 0,05 segundos e vida útil normal superior a 2 milhões de ciclos, caracterizadas por estrutura simples, vedação confiável, fechamento rápido e fácil manutenção, garantindo o funcionamento confiável dos equipamentos de geração de oxigênio.

Controlador Programável Inteligente da Siemens

Nosso gerador de nitrogênio é equipado com um sistema de controle PLC (Controlador Lógico Programável) da Siemens, que oferece excelente controlabilidade e um modo de operação intuitivo. Ele exibe todos os parâmetros operacionais, status e sinais de falha, ajustando-se automaticamente às variações de carga. O sistema de controle inclui uma tela de LCD que não apenas exibe as funções, mas também permite configurações e controle flexíveis de parâmetros. O secador pode realizar o controle de partida e parada integrado ao compressor de ar, bem como o controle remoto a partir de uma central de controle, fornecendo feedback sobre diversos sinais de status. Os recursos avançados do produto permitem funções de controle complexas, seja operando de forma independente ou em rede, resultando em uma excelente relação custo-benefício. Ele se destaca em diversos aspectos: altíssima confiabilidade, conjunto de instruções completo, operação prática, ampla gama de recursos de integração, forte capacidade de comunicação e diversos módulos de expansão.

Analisador de Nitrogênio

Utiliza analisador de nitrogênio produzido pela Shanghai Changai Electronics.

Dispositivo de exaustão automática para nitrogênio não qualificado

Na saída do tanque de processo de nitrogênio, uma porta de amostragem é instalada para detecção de pureza por meio de um analisador de nitrogênio. Se a pureza do nitrogênio estiver abaixo do padrão, o analisador emite um sinal para controlar a válvula pneumática, liberando o nitrogênio impróprio para a atmosfera. Quando a pureza do nitrogênio atende aos padrões, o analisador envia um sinal para controlar a válvula pneumática, liberando nitrogênio de acordo com os padrões para o usuário.