Parâmetros de pressão de adsorção para sistemas de geração de nitrogênio e oxigênio PSA
Em sistemas de separação de ar por adsorção por oscilação de pressão (PSA), as pressões de adsorção padrão são:
- Geradores de oxigênio PSA: Normalmente operam a 5,5 bar usando peneiras moleculares de zeólita.
- Geradores de nitrogênio PSA: Normalmente funcionam a 7-8 bar com peneiras moleculares de carbono (CMS)
Essas faixas de pressão otimizadas garantem:
• Eficiência máxima de adsorção para cada tipo de peneira molecular
• Condições ideais de trabalho termodinâmico
• Consumo de energia e produção equilibrados
Consequências da pressão de adsorção excessiva (>8 bar para N₂; >5,5 bar para O₂):
1. Ineficiência energética:
- Requer maior entrada de energia de compressão.
- Aumenta o consumo específico de energia (kWh/Nm³)
2. Tensão mecânica:
- Desgaste acelerado nos componentes internos do vaso de adsorção
- Redução da vida útil do vaso de pressão devido à fadiga
3. Degradação do adsorvente:
- Colapso da estrutura porosa do CMS/danos nos cristais de zeólita
- Vida útil reduzida do adsorvente (<3 anos vs. padrão de 5 a 8 anos)
4. Instabilidade do processo:
- Distribuição não uniforme do fluxo de gás
- Variações na pureza do produto (±0,5-2%)
5. Riscos de segurança:
- Aumento do potencial de vazamento nas conexões de flange
- Maior risco de explosão em sistemas de oxigênio
*Nota: Todos os valores de pressão referem-se à pressão manométrica (barg) a uma temperatura ambiente de 20 °C. Os parâmetros operacionais reais podem variar ±0,3 bar com base nas especificações da peneira e no projeto da planta.
