إن تقنية فصل الغاز وتنقيته لامتصاص ضغط المنخل الجزيئي (PSA) هي تقنية تطورت بسرعة منذ الستينيات مع متطلبات حماية البيئة ومكافحة التلوث. تم استخدام محطات غاز الأكسجين على نطاق واسع في العديد من الصناعات مثل إنتاج الصلب وصناعة الغاز وصناعة الإلكترونيات وصناعة البتروكيماويات والرعاية الطبية والصحية.
مبدأ العمل لتكنولوجيا إنتاج الأكسجين PSA
المبدأ الأساسي لـ PSA هو استخدام الاختلاف في أداء امتصاص النيتروجين والأكسجين في الهواء على المنخل الجزيئي للزيوليت (ZMS) بسبب الضغوط المختلفة. تتغير قدرة الامتزاز مع الضغط. في ظل ظروف التوازن، يقوم المنخل الجزيئي بامتصاص مكونات النيتروجين بشكل تفضيلي. في ظل ظروف الضغط المتزايد، يكون امتصاص النيتروجين أعلى من قدرة الامتزاز عند الضغط المنخفض. يتم تحقيق الامتزاز وتجديد المنخل الجزيئي عن طريق تغيير ضغط التشغيل، أي الامتزاز المضغوط والامتزاز منخفض الضغط، وبالتالي تحقيق فصل الأكسجين والنيتروجين.
تم اقتراح مصطلح "الامتزاز" لأول مرة من قبل كايزر في عام 1881، ويعني تكثيف الغاز على سطح حر. يتم الآن تعريف الامتزاز بشكل صارم دوليًا على أنه: إثراء أو فقدان واحد أو أكثر من المكونات في الواجهة [8]. يشير الامتزاز المتأرجح بالضغط إلى العملية التي تتلامس فيها مادة صلبة مسامية مع سائل، أو يتراكم مكون معين أو مكونات متعددة في السائل على السطح الصلب، وتتغير كمية وتركيز السائل من خلال تغير الضغط. تسمى عملية إزالة المكونات الممتزة على سطح المواد الصلبة المسامية بعملية الامتزاز أو الامتزاز، وهي العملية العكسية للامتزاز. من خلال الامتزاز والامتزاز، يمكن تحقيق غرض فصل أو تنقية المكونات المختلفة في السائل.
المكون الأساسي لنظام إنتاج الأكسجين هو المنخل الجزيئي. في الوقت الحاضر، الممتز الشائع الاستخدام لمعدات إنتاج الأكسجين المنخل الجزيئي الطبي الصغيرة والمتوسطة الحجم هو ZMS. ZMS عبارة عن جسيم أبيض مصنوع من الزيوليت باعتباره المادة الخام الرئيسية ويتم معالجته بواسطة معالجة خاصة. وهو مادة ماصة شبه دائمة. انتبه إلى العزل المائي أثناء الاستخدام، وإلا فسوف يفقد تأثير الامتصاص. المادة الممتصة شائعة الاستخدام لإنتاج الأكسجين PSA هي ZMS الاصطناعية، ومن بينها جزيئات الزيوليت شائعة الاستخدام بحجم مسام 5A، وهي مادة ماصة قطبية تتكون من الكاتيونات وهياكل أكسيد الألومنيوم السيليكون المشحونة سالبًا.
على الرغم من أن الأكسجين والنيتروجين مادتان غير قطبيتين، إلا أنهما ستنتجان ثنائيات أقطاب مستحثة تحت تأثير المناخل الجزيئية للزيوليت. هناك جاذبية (قوة حثية) بين ثنائي القطب المستحث وثنائي القطب المتأصل للجزيئات القطبية. نظرًا لأن القوة الحثية للنيتروجين أكبر من قوة الأكسجين، فإن المنخل الجزيئي يمتص نيتروجينًا أكثر بكثير من الأكسجين. عندما يمر الهواء عبر المنخل الجزيئي للزيوليت، يتم امتصاص النيتروجين بشكل تفضيلي بواسطة المنخل الجزيئي ويتم إثرائه في المسام الصغيرة، في حين يتم امتصاص كمية صغيرة فقط من الأكسجين، ويمر معظمه عبر المنخل الجزيئي ليصبح غاز المنتج. يتم بعد ذلك تصفية الأكسجين من خلال مرشح الغبار وفلتر التعقيم للحصول على الأكسجين الطبي المؤهل. من أجل الحصول على الأكسجين الطبي المستمر والمستقر، فإن معدات إنتاج الأكسجين بامتصاص الضغط المتأرجح مجهزة ببرجين للامتصاص لإنتاج الأكسجين بالتناوب. عندما يمتص أحدهما الأكسجين وينتجه، يكون جهاز الامتزاز الآخر في حالة تجديد. يتم إسكات الغازات المكونة الأخرى التي يتم تفريغها عن طريق التجديد وتفريغها إلى الخارج من خلال كاتم الصوت.
الوسم : مصنعي غاز الأكسجين في الصين، مصنعي غاز الأكسجين في الصين
