GRUPO TECNOLÓGICO HANGZHOU NUZHUO CO.,LTD.

O oxigênio de alta pureza é amplamente utilizado nas áreas médica, industrial e de pesquisa científica. O desenvolvimento contínuo da tecnologia de produção levou a exigências cada vez maiores quanto à pureza e à eficiência da produção de oxigênio. Este artigo apresentará diversos métodos comuns para a produção de oxigênio de alta pureza, analisando seus princípios de funcionamento, vantagens e desvantagens, bem como cenários de aplicação.

1. Método de Separação de Ar

O método de separação do ar é uma das formas mais utilizadas para a produção de oxigênio de alta pureza. Seu princípio fundamental consiste em separar os diferentes componentes do ar em seus respectivos pontos de ebulição por meio da tecnologia de resfriamento criogênico.

1.1 Método de Separação Profunda de Ar Frio

O método de separação profunda de ar frio é uma tecnologia industrial consolidada para a produção de oxigênio. Este método utiliza as diferenças nos pontos de ebulição de vários componentes do ar sob diferentes pressões e temperaturas. Através de múltiplos estágios de compressão, resfriamento e liquefação, o oxigênio, o nitrogênio e outros gases são separados do ar. O dispositivo de separação profunda de ar frio utiliza torres de destilação de múltiplos estágios para obter, em última instância, oxigênio de alta pureza, com pureza superior a 99,5%.

As vantagens do método de separação por ar frio profundo são a capacidade de produzir oxigênio de alta pureza em larga escala e de forma contínua, sendo adequado para aplicações industriais com alta demanda de oxigênio, como a siderurgia e processos químicos. Suas desvantagens são o alto investimento inicial, o elevado consumo de energia e os altos requisitos de manutenção e operação dos equipamentos.

1.2 Método de Separação por Compressão-Expansão

O método de separação por compressão-expansão é um aprimoramento do método de separação por ar frio profundo. Ao comprimir o ar e expandi-lo rapidamente, o ar é resfriado e o oxigênio e outros componentes são separados. Este método também permite obter oxigênio de alta pureza, mas, em comparação com a separação por ar frio profundo tradicional, seu equipamento é menor e adequado para necessidades de produção de oxigênio em pequena escala.

2. Método de Adsorção por Oscilação de Pressão (PSA)

A Adsorção por Oscilação de Pressão (PSA, na sigla em inglês) é um método comumente utilizado na produção industrial de oxigênio de alta pureza. O princípio da PSA consiste em utilizar as características de adsorção seletiva de adsorventes (como peneiras moleculares de zeólita) para nitrogênio e oxigênio presentes no ar. Sob diferentes pressões, o nitrogênio é adsorvido e dessorvido, respectivamente, obtendo-se assim oxigênio de alta pureza.

As vantagens do método PSA são a simplicidade do equipamento, a rápida inicialização e os baixos custos operacionais. Ele não requer um processo de resfriamento complexo e, portanto, é amplamente utilizado em equipamentos de produção de oxigênio em pequena escala. A pureza do oxigênio produzido pelo método PSA geralmente fica entre 90% e 95%, mas, com melhorias adequadas, pode ser aumentada para mais de 99%.

No entanto, as desvantagens do método PSA são que a produção e a pureza do oxigênio são limitadas pelo desempenho do adsorvente, e a eficiência do sistema é afetada pelo envelhecimento do adsorvente. Portanto, esse método é mais adequado para empresas ou instituições médicas com menor demanda de oxigênio.

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