SOTERMIC – Ingeniería en Control de Fluidos

Cómo funciona un generador de oxígeno de adsorción por oscilación de presión psa

Los generadores de oxígeno PSA  o por sus siglas en inglés “Pressure Swing Adsorption”, consiste en lograr la separación de las moléculas de oxígeno desde un flujo de aire comprimido mediante el proceso de adsorción.

Para lograrlo se hace fluir aire comprimido totalmente limpio y seco a través de un filtro molecular que está compuesto por zeolitas de aluminosilicato diseñadas con capacidad de retención selectiva.

Estas zeolitas tienen microporos con diámetro específico para adsorber las moléculas de nitrógeno de menor tamaño. Adicionalmente para mejorar la eficiencia, las zeolitas forman un dipolo de carga inducida que facilita el proceso atrayendo el nitrógeno que es más polarizable que el oxígeno y así lograr un proceso de retención eficiente.

Proceso de separación del oxígeno del aire

Los generadores PSA están compuestos por dos torres que contienen zeolitas para que conformar dos filtros  moleculares. El trabajo alternado de estas tores permiten mantener una producción continua.

La zeolitas que las componen son de carácter reversible, es decir, pueden adsorber en alta presión y desorber en baja presión. Entonces, el proceso de producción se realiza en alternancia de dos ciclos de trabajo entre las torres, mientras una se encuentra en producción de oxígeno enriquecido, la segunda se encuentra en etapa de regeneración.

Filtración molecular de oxígeno

Cuando la torre en producción está por alcanzar su capacidad máxima para retener moléculas de nitrógeno y otros gases presentes en el aire, pasa a la etapa de regeneración en la cual la torre se purga y despresuriza hacia el ambiente para desorber todas las molécula retenidas.

Al mismo tiempo entra en producción la segunda torre que ya ha sido regenerada y que se encuentra con presión ecualizada.

La etapa de regeneración consiste en reducir la presión permitiendo que las moléculas de los gases retenidos sean purgados hacia el ambiente y  recuperar la capacidad de retención de las zeolitas que componen el filtro molecular.

Zeolita generador de oxígeno psa

El flujo de aire comprimido pasa a través de una de las torres con presión suficiente para que las moléculas de nitrógeno, argón y otros gases sean adsorbidos generando un flujo continuo de oxígeno de alta pureza. Las moléculas de nitrógeno más fácilmente polarizables, son atraídas de manera selectiva hacia las superficies de las zeolitas que con poros de diámetro adecuado para la retención del nitrógeno.

Los ciclos se alternan por periodos de tiempo debidamente calculados para asegurar la capacidad efectiva de adsorción de cada torre (revisa el video explicativo al final).

Componentes de un generador de oxígeno PSA

Video explicativo del funcionamiento de un generador de oxígeno PSA