कार्बन आणविक छलनी, के मुख्य घटक के रूप में पीएसए नाइट्रोजन जनरेटर , एक microporous संरचना के साथ एक सोखना सामग्री है। इन micropores के आकार और आकार को सावधानीपूर्वक विशिष्ट आकार और ध्रुवीयता के चयनात्मक रूप से adsorb अणुओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। पीएसए नाइट्रोजन जनरेटर में, कार्बन आणविक छलनी का मुख्य कार्य हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को अलग करना है।
हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन अणुओं के आकार और प्रसार दर में महत्वपूर्ण अंतर हैं। ऑक्सीजन अणु (O₂) छोटे होते हैं, लगभग 0.346 नैनोमीटर और एक उच्च प्रसार दर के व्यास के साथ; जबकि नाइट्रोजन अणु (N₂) बड़े होते हैं, लगभग 0.364 नैनोमीटर और अपेक्षाकृत कम प्रसार दर के व्यास के साथ। जब हवा कार्बन आणविक sieves से गुजरती है, तो ये अंतर अलगाव की कुंजी बन जाते हैं।
दबाव में, हवा में ऑक्सीजन अणु अपने छोटे व्यास और उच्च प्रसार दर के कारण तेजी से कार्बन आणविक सीव्स के माइक्रोप्रोर्स में प्रवेश कर सकते हैं। इन micropores में ऑक्सीजन अणुओं पर एक मजबूत सोखना बल होता है, ताकि ऑक्सीजन के अणुओं को सतह पर और कार्बन आणविक सिस के अंदर मजबूती से सोख रखा जाए। इसी समय, नाइट्रोजन अणुओं को उनके बड़े व्यास और कम प्रसार दर के कारण कार्बन आणविक सिस के माइक्रोप्रोर्स में प्रवेश करना आसान नहीं है, इसलिए वे गैस चरण में समृद्ध होते हैं।
जैसे -जैसे सोखना प्रक्रिया आगे बढ़ती है, कार्बन आणविक छलनी में ऑक्सीजन अणुओं की एकाग्रता धीरे -धीरे बढ़ जाती है, जबकि नाइट्रोजन अणुओं को धीरे -धीरे गैस चरण से बाहर रखा जाता है। जब सोखना संतृप्ति तक पहुंचता है, तो adsorbed ऑक्सीजन अणुओं को कार्बन आणविक छलनी से दबाव को कम करके या शुद्धिकरण के लिए अक्रिय गैस पेश करके डिसबेड किया जा सकता है, जिससे कार्बन आणविक छलनी के पुनर्जनन को प्राप्त होता है। यह प्रक्रिया चक्रीय है, और नाइट्रोजन को हवा से लगातार उत्पादित किया जा सकता है।
कार्बन आणविक sieves के सोखना प्रदर्शन और गतिज प्रभाव के आधार पर, PSA नाइट्रोजन जनरेटर हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के प्रभावी पृथक्करण को प्राप्त करते हैं। इसके कार्यशील सिद्धांत को संक्षेप में संक्षेपित किया जा सकता है:
दबाव सोखना: हवा PSA नाइट्रोजन जनरेटर के सोखना टॉवर में प्रवेश करती है और दबाव में कार्बन आणविक छलनी परत से गुजरती है। इस समय, ऑक्सीजन अणुओं को कार्बन आणविक छलनी द्वारा सोखना किया जाता है, जबकि नाइट्रोजन अणुओं को गैस चरण में समृद्ध किया जाता है।
समान दबाव में कमी: जब सोखना टॉवर में ऑक्सीजन के अणु संतृप्ति तक पहुंचते हैं, तो सोखना टॉवर में दबाव धीरे -धीरे वाल्व को समायोजित करके कम हो जाता है। यह प्रक्रिया ऊर्जा की खपत को कम करने और नाइट्रोजन शुद्धता में सुधार करने में मदद करती है।
रिवर्स पुनर्जनन: दबाव को कम करते समय, एक अक्रिय गैस (जैसे नाइट्रोजन स्वयं) को शुद्ध करने के लिए पेश किया जाता है, ताकि adsorbed ऑक्सीजन अणुओं को कार्बन आणविक छलनी से डिसबेड किया जाता है। यह प्रक्रिया कार्बन आणविक छलनी के उत्थान को प्राप्त करती है और सोखने की प्रक्रिया के अगले दौर के लिए तैयार करती है।
फ्लशिंग और बूस्टिंग: रिवर्स रिजनरेशन के बाद, सोखना टॉवर में अवशिष्ट गैस को फ्लशिंग स्टेप द्वारा आगे हटा दिया जाता है, और बढ़ते कदम का उपयोग सोखने की प्रक्रिया के अगले दौर के लिए तैयार करने के लिए किया जाता है।
उपरोक्त चरणों के चक्र के माध्यम से, पीएसए नाइट्रोजन जनरेटर लगातार हवा से नाइट्रोजन का उत्पादन कर सकता है। यह प्रक्रिया न केवल कुशल और ऊर्जा-बचत है, बल्कि पर्यावरण के अनुकूल और प्रदूषण-मुक्त भी है। पारंपरिक क्रायोजेनिक या रासायनिक नाइट्रोजन उत्पादन की तुलना में, पीएसए नाइट्रोजन जनरेटर के महत्वपूर्ण प्रदर्शन लाभ हैं:
उच्च दक्षता और ऊर्जा की बचत: पीएसए नाइट्रोजन जनरेटर में कम ऊर्जा की खपत और अपेक्षाकृत कम परिचालन लागत होती है।
पर्यावरण के अनुकूल और प्रदूषण-मुक्त: पूरे नाइट्रोजन उत्पादन प्रक्रिया को रासायनिक अभिकर्मकों के उपयोग या खतरनाक कचरे की पीढ़ी के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है, जो पर्यावरण के अनुकूल है।
संचालित करने के लिए आसान: आधुनिक पीएसए नाइट्रोजन जनरेटर आमतौर पर माइक्रो कंप्यूटर नियंत्रण या पीएलसी कार्यक्रम नियंत्रण का उपयोग करते हैं, जो पूरी तरह से स्वचालित संचालन का एहसास करता है और संचालन की कठिनाई और श्रम तीव्रता को कम करता है।
अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला: पीएसए नाइट्रोजन जनरेटर वास्तविक आवश्यकताओं के अनुसार नाइट्रोजन शुद्धता और प्रवाह को समायोजित कर सकते हैं, और विभिन्न प्रकार के औद्योगिक क्षेत्रों और अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हैं ।
