A tecnologia de produção de oxigênio por adsorção por oscilação de pressão a vácuo (VPSA) é um método eficiente e com economia de energia para a preparação de oxigênio. Ela realiza a separação de oxigênio e nitrogênio por meio da adsorção seletiva de peneiras moleculares. Seu fluxo de processo inclui principalmente os seguintes componentes principais:
1. Sistema de tratamento de ar bruto
Compressão de ar: O soprador comprime o ar ambiente a cerca de 63 kPa (pressão manométrica) para fornecer energia para a adsorção subsequente. O processo de compressão gera alta temperatura, que precisa ser resfriada até a temperatura necessária para o processo (cerca de 5-40 °C) por um resfriador de água.
Purificação de pré-tratamento: Um filtro de dois estágios é usado para remover impurezas mecânicas, e um dispositivo de secagem é usado para remover poluentes como umidade e névoa de óleo para proteger o adsorvente da peneira molecular.
2. Sistema de separação por adsorção
Adsorção alternada em torre dupla: O sistema é equipado com duas torres de adsorção equipadas com peneiras moleculares de zeólita. Quando uma torre está adsorvendo, a outra torre é regenerada. O ar comprimido entra pela parte inferior da torre, e a peneira molecular adsorve preferencialmente impurezas como nitrogênio e dióxido de carbono, enquanto o oxigênio (pureza de 90% a 95%) é liberado pela parte superior da torre.
Controle de pressão: A pressão de adsorção geralmente é mantida abaixo de 55 kPa, e a comutação automática é obtida por meio de válvulas pneumáticas.
3. Sistema de dessorção e regeneração
Dessorção a vácuo: Após a saturação, a bomba de vácuo reduz a pressão na torre para -50 kPa, dessorve o nitrogênio e o descarrega no silenciador de exaustão.
Purga de oxigênio: No estágio final da regeneração, um pouco de oxigênio do produto é introduzido para limpar a torre de adsorção e melhorar ainda mais a eficiência de adsorção do próximo ciclo.
4.Sistema de processamento de produtos
Reservatório de oxigênio: produtos de oxigênio descontínuos são primeiramente armazenados em um tanque de reserva (pressão de 14-49 kPa) e depois pressurizados até a pressão exigida pelo usuário pelo compressor.
Garantia de pureza: por meio de filtros finos e controle de equilíbrio de fluxo, é garantida uma saída de oxigênio estável.
5.Sistema de controle inteligente
Adote PLC para obter operação totalmente automática, com funções como monitoramento de pressão, alarme de falha, otimização do consumo de energia e suporte ao monitoramento remoto.
O processo impulsiona o ciclo de adsorção-dessorção por meio de mudanças de pressão. Comparado à tecnologia PSA tradicional, a assistência a vácuo reduz significativamente o consumo de energia (cerca de 0,32-0,38 kWh/Nm³). Ela tem sido amplamente utilizada nas indústrias siderúrgica, química, médica e outras, sendo particularmente adequada para cenários de demanda de oxigênio de médio e grande porte.
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Zoey Gao
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Horário da publicação: 25/04/2025