يعتمد المبدأ العلمي لخطوة إلغاء الضغط في مولد النيتروجين PSA على النظرية الأساسية للامتصاص البدني. يشير الامتزاز المادي إلى امتصاص جزيئات الغاز على السطح الصلب ، وتأتي قوة الامتزاز بشكل أساسي من قوة فان دير وال بين جزيئات الغاز والسطح الصلب. في مولد النيتروجين PSA ، يحتوي الممتزات (مثل الغربال الجزيئي الكربوني المنشط) على عدد كبير من الهياكل الدقيقة ، والتي توفر مواقع امتصاص لجزيئات الأكسجين. عندما يدخل الهواء المضغوط إلى برج الامتزاز ، يتم امتصاص جزيئات الأكسجين بشكل انتقائي على سطح microporous بواسطة الممتزات بسبب ارتفاع قطبية وحجمها الجزيئي ، في حين أن النيتروجين قادر على المرور عبر الطبقة الممتزات بسبب الأقطار الأضعف والحجم الجزيئي الأصغر ، الأصغر حجمًا ، تحقيق فصل النيتروجين والأكسجين.
ومع ذلك ، مع استمرار عملية الامتزاز ، ستشغل جزيئات الأكسجين تدريجياً مواقع الامتزاز على السطح الممتص حتى تصل إلى التشبع. في هذه المرحلة ، إذا لم يتم إجراء تدخل ، فإن برج الامتزاز سيفقد القدرة على الاستمرار في فصل الغاز. من أجل استعادة قدرة الامتزاز للامتصاص ، يجب تنفيذ خطوة إلغاء الضغط. يتمثل المبدأ الأساسي في إلغاء الضغط على تقليل الضغط في برج الامتزاز ، وبالتالي كسر توازن الامتزاز المادي بين جزيئات الأكسجين والامتصاص. أثناء عملية إزالة الضغط ، مع انخفاض الضغط ، يتناقص الضغط الجزئي لجزيئات الأكسجين في مرحلة الغاز ، مما يؤدي إلى ضعف قوة التفاعل بين جزيئات الأكسجين والسطح الممتز. عندما تضعف قوة التفاعل هذه إلى حد ما ، سيتم استيعاب جزيئات الأكسجين من السطح الممتز ويتم تنفيذها من برج الامتزاز مع تدفق الهواء ، وبالتالي تحقيق تجديد الممتزات.
في التشغيل الفعلي لمولد النيتروجين PSA ، عادة ما ترتبط خطوة إلغاء الضغط بشكل وثيق بتبديل برج الامتزاز. يحتوي مولد النيتروجين PSA عادةً على برجين امتصاصين أو أكثر ، والذين يؤديان بالتناوب عمليات امتصاص الإعلانات وإزالة الضغط لضمان الناتج المستمر للنيتروجين. عندما يصل برج الامتزاز إلى التشبع ، ينتقل النظام تلقائيًا إلى برج امتصاص آخر للامتصاص ، مع تقليل الضغط في برج الامتزاز المشبع وبدء عملية إلغاء الضغط.
تشمل العمليات المحددة لعملية إزالة الضغط على ما يلي:
تبديل برج الامتزاز: عندما يتم اكتشاف أن برج الامتزاز يصل إلى التشبع ، ينتقل النظام تلقائيًا إلى برج امتصاص آخر لتشغيل الامتزاز ، ويغلق صمام المدخل وصمام المخرج لبرج الامتزاز المشبع.
إطلاق الضغط: افتح صمام إطلاق الضغط لبرج الامتزاز المشبع لتقليل الضغط تدريجياً في برج الامتزاز لضغط الامتصاص المحدد. أثناء عملية إلغاء الضغط ، يتم استيعاب جزيئات الأكسجين من سطح امتصاص ويتم تنفيذها من برج الامتزاز مع تدفق الهواء.
التطهير والتجديد: من أجل زيادة تحسين كفاءة التجديد للامتصاص ، تعتمد بعض مولدات النيتروجين المتقدمة PSA خطوة تطهير. بعد إزالة الضغط على الامتصاص ، يتم تطهير برج الامتزاز بغاز خامل (مثل النيتروجين) أو الهواء لإزالة جزيئات الأكسجين المتبقية وشوائبها. يمكن أن تعزز عملية التطهير تجديد الممتص وتحسين كفاءة الناتج ونقاء النيتروجين.
استرداد الضغط والإعداد للامتزاز التالي: بعد الانتهاء من تخفيف الضغط على خطوات التخلص من الضغط وتطهير ، أغلق صمام غاز التطهير واستعادة الضغط تدريجياً في برج الامتزاز إلى ضغط تشغيل الامتزاز. في هذه المرحلة ، يكون برج الامتزاز جاهزًا لعملية الامتزاز التالية.
تلعب خطوة إلغاء الضغط على دور حيوي في مولد النيتروجين PSA . إنه لا يعيد فقط قدرة الامتزاز للامتصاص ، ويضمن الناتج المستمر للنيتروجين ، ولكنه يحسن أيضًا كفاءة الناتج ونقاء النيتروجين. لذلك ، فإن إلغاء الضغط على مجموعة واسعة من قيمة التطبيق في الصناعة الحديثة.
الصناعة الكيميائية: في عملية الإنتاج الكيميائي ، غالبًا ما يستخدم النيتروجين كغاز وقائي وغاز خامل التفاعل. يمكن للنيتروجين المستمر العالي الذي يوفره مولد النيتروجين PSA أن يضمن استقرار وسلامة عملية الإنتاج الكيميائي. تضمن خطوة إلغاء الضغط والامتصاص التجديد المستمر للامتصاص ، مما يضمن الإمداد المستمر للنيتروجين.
صناعة التصنيع الإلكترونية: في تصنيع أشباه الموصلات ، إنتاج لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور والروابط الأخرى ، يستخدم النيتروجين على نطاق واسع لمنع تفاعلات الأكسدة وحماية جودة المنتج. يضمن مولد النيتروجين PSA نقاء واستقرار النيتروجين من خلال خطوة تقليص وامتصاص فعالة ، مما يفي بالمتطلبات العالية لصناعة التصنيع الإلكتروني للنيتروجين.
صناعة الأغذية: كغاز خامل ، يلعب النيتروجين دورًا مهمًا في الحفاظ على الأغذية. يمكن للنيتروجين الذي يوفره مولد النيتروجين PSA إطالة عمر الطعام من الطعام والحفاظ على جودة الطعام. تضمن خطوة إلغاء الضغط والامتصاص الإمداد المستمر للنيتروجين ، مما يوفر مصدرًا موثوقًا للنيتروجين لصناعة الأغذية.
صناعة الأدوية: في الإنتاج الصيدلاني ، يتم استخدام النيتروجين في العديد من الجوانب مثل تعبئة الأدوية وحماية الغاز. يمكن للنيتروجين الذي يوفره مولد النيتروجين PSA أن يضمن تجفيف الأدوية وتعقيمها وتبريدها ، وتحسين جودة وسلامة الأدوية. تضمن خطوة الامتصاص الفراغي نقاء واستقرار النيتروجين ، وتلبية المتطلبات العالية لصناعة الأدوية للنيتروجين.
مجالات أخرى: بالإضافة إلى الحقول المذكورة أعلاه ، يتم استخدام مولدات النيتروجين PSA أيضًا على نطاق واسع في الصهر غير المحرك والكهرباء والمختبرات والبحث العلمي. في هذه الحقول ، تلعب خطوة الامتصاص الفراغي أيضًا دورًا مهمًا ، مما يضمن الإمداد المستمر والإخراج عالي الجودة للنيتروجين .
