Por que um gerador de nitrogênio requer manutenção?
Um gerador de nitrogênio por Adsorção por Oscilação de Pressão (PSA, na sigla em inglês) utiliza peneira molecular de carbono (CMS, na sigla em inglês) como adsorvente, operando com base no princípio da adsorção pressurizada e da dessorção por despressurização para separar o oxigênio do ar, produzindo assim nitrogênio.
A peneira molecular de carbono (CMS) é um adsorvente granular cilíndrico e preto, produzido principalmente a partir do carvão por meio de processos como moagem, oxidação, moldagem, carbonização e tratamento especializado da estrutura dos poros. Sua superfície e interior contêm uma vasta rede de microporos, permitindo a separação cinética de oxigênio e nitrogênio com base em suas diferentes taxas de difusão molecular.
A distribuição do tamanho dos poros do CMS permite que diferentes gases se difundam em seus microporos a taxas variáveis, sem excluir nenhum componente da mistura gasosa. O mecanismo de separação baseia-se na pequena diferença nos diâmetros cinéticos das moléculas de oxigênio e nitrogênio:
O oxigênio (O₂) possui um diâmetro cinético menor, o que leva a uma difusão mais rápida nos microporos.
O nitrogênio (N₂) possui um diâmetro cinético maior, resultando em uma difusão mais lenta.
Além disso, o vapor de água (H₂O) e o dióxido de carbono (CO₂) no ar comprimido apresentam taxas de difusão semelhantes às do oxigênio, enquanto o argônio (Ar) difunde-se mais lentamente. Como resultado, o gás enriquecido e descarregado da torre de adsorção é principalmente uma mistura de nitrogênio (N₂) e argônio (Ar).
No entanto, a operação prolongada pode causar alterações na estrutura dos microporos do CMS, reduzindo sua eficiência de adsorção. Além disso, se o ar comprimido contiver óleo ou umidade, esses contaminantes podem bloquear ou alterar os microporos, degradando o desempenho do CMS e levando a uma diminuição na pureza do nitrogênio.
Portanto, a manutenção regular do gerador de nitrogênio é essencial para garantir o desempenho ideal e a longevidade da peneira molecular de carbono.
