اکسیژن ساز VPSA

فرآیند تولید اکسیژن در سیستم VPSA

مرحله 1: ورود هوا به سیستم

هوای محیط پس از عبور از فیلتر اولیه (جهت حذف ذرات معلق)، توسط بلوئر به داخل یکی از برج‌های جذب(برج A یا B) هدایت می‌شود. این هوا حاوی حدود 78٪ نیتروژن، 21٪ اکسیژن و مقادیر کمی آرگون و سایر گازها است.

مرحله 2: جذب انتخابی نیتروژن

هوای فشرده وارد بستر ثابت حاوی مواد مولکولارسیو خاص و اکتیو آلومینا می‌شود. در این بستر، مولکول‌های نیتروژن به‌دلیل ابعاد و خواص فیزیکی-شیمیایی که دارند توسط مواد مولکولارسیو جذب می‌شوند، در حالی که اکسیژن و آرگون از بستر عبور کرده و به مرحله بعد منتقل می‌گردند.

مرحله 3: انتقال اکسیژن به مصرف

گاز غنی‌شده از اکسیژن وارد مخزن بافر شده، سپس توسط کمپرسور مخصوص اکسیژن تا فشار کاری مورد نیاز مشتری متراکم می‌شود. پس از فشرده‌سازی، اکسیژن به مخزن ذخیره منتقل شده و از نقطه C به سمت مصرف‌کننده ارسال می‌گردد.

مرحله 4: اشباع بستر و توقف جذب

پس از مدتی، بستر جذب به اشباع نیتروژن می‌رسد. در این لحظه، شیر ورودی هوا بسته می‌شود و بستر برای فرآیند احیا آماده می‌گردد.با استفاده از بخشی از گاز محصول (اکسیژن) یا از طریق برج دیگر، جریان برگشتی به برج اشباع‌شده ارسال می‌گردد. این احیا معکوس باعث انتقال گازهای باقیمانده و آماده‌سازی بستر برای فرآیند خلأ می‌شود.

مرحله 5: تخلیه نیتروژن با پمپ خلأ

پمپ خلأ روشن شده و با ایجاد فشار منفی، نیتروژن جذب‌شده از ساختار مولکولارسیو استخراج می‌شود. این فرآیند باعث بازیابی ظرفیت جذب بستر می‌گردد. در فشار پایین، بستر با گاز غنی از اکسیژن (برداشته‌شده از مخزن بافر یا برج مقابل) شست‌وشو داده می‌شود تا واجذب کامل نیتروژن انجام گیرد.

در پایان فرآیند احیا، برج توسط گاز محصول (اکسیژن) تا فشار عملیاتی مورد نیاز سیستم تحت فشار قرار می‌گیرد. این مرحله، برج را برای چرخه بعدی جذب آماده می‌سازد.

ویژگی‌های فنی سیستم تولید اکسیژن با فناوری VPSA

تجهیزات تولید اکسیژن در این سیستم از فناوری پیشرفته تخلیه خلأ دوبرجی تحت فشار اتمسفریک بهره می‌برند؛ این فرآیند که از فناوری‌های روز خارجی الهام گرفته شده، دارای مزایای زیر است:

مصرف انرژی پایین
بهره‌وری بالا در عملکرد مولکولار سیو
سرمایه‌گذاری اولیه نسبتاً پایین در مقایسه با روش‌های مشابه
تأمین گاز محصول با پایداری نسبی بالا

در این سیستم، حداکثر فشار جذب برابر با 0.5 barg و حداقل فشار احیا معادل منفی 0.5barg است. در پایان چرخه، گاز اکسیژن تولیدشده به فشار کاری مورد نیاز رسانده شده و مستقیماً در اختیار مصرف‌کننده قرار می‌گیرد.