Параметры давления адсорбции для систем генерации азота и кислорода методом ПСА
В системах разделения воздуха методом короткоцикловой адсорбции (ПСА) стандартные давления адсорбции составляют:
- Генераторы кислорода ПСА: обычно работают при давлении 5,5 бар с использованием цеолитовых молекулярных сит.
- Генераторы азота ПСА: обычно работают при давлении 7-8 бар с углеродными молекулярными ситами (CMS)
Эти оптимизированные диапазоны давления обеспечивают:
• Максимальная эффективность адсорбции для каждого типа молекулярного сита
• Идеальные термодинамические условия работы
• Сбалансированное потребление энергии и объем производства
Последствия избыточного давления адсорбции (＞8 бар для N; ＞5,5 бар для O₂):
1. Энергетическая неэффективность:
- Требует более высокой энергии сжатия
- Увеличивает удельный расход электроэнергии (кВт·ч/Нм³)
2. Механическое напряжение:
- Ускоренный износ внутренних деталей адсорбционного сосуда
- Уменьшение усталостной долговечности сосудов высокого давления
3. Деградация адсорбента:
- Разрушение структуры пор CMS/повреждение кристаллов цеолита
- Сокращенный срок службы адсорбента (<3 лет против стандартных 5-8 лет)
4. Нестабильность процесса:
- Неравномерное распределение потока газа
- Колебания чистоты продукта (отклонение ±0,5–2%)
5. Риски безопасности:
- Повышенная вероятность утечки на фланцевых соединениях
- Повышенная опасность взрыва в кислородных системах
*Примечание: Все значения давления относятся к избыточному давлению (бар изб.) при температуре окружающей среды 20 °C. Фактические рабочие параметры могут отличаться на ±0,3 бар в зависимости от технических характеристик конкретного сита и конструкции установки.
