Funcionamiento de un generador de nitrógeno PSA
El proceso de funcionamiento de un generador de nitrógeno PSA (Pressure Swing Adsorption) para producir nitrógeno se basa en el principio de la adsorción selectiva de oxígeno por un material sólido, llamado tamiz molecular de carbono (CMS). El CMS es un tipo de carbón activado que tiene una estructura porosa y una gran superficie interna. El CMS puede retener el oxígeno del aire comprimido, dejando pasar el nitrógeno y otros gases.
El sistema PSA para generación de nitrógeno consta de dos recipientes de adsorción llenos de CMS, que alternan entre la fase de adsorción y la fase de regeneración. En la fase de adsorción, el aire comprimido entra en el recipiente de adsorción y el oxígeno, el dióxido de carbono, el vapor de agua y otras impurezas son adsorbidos por el CMS, mientras que el nitrógeno pasa a través del lecho de adsorción y sale como producto gaseoso.
En la fase de regeneración, el recipiente de adsorción se despresuriza hasta la presión atmosférica y se libera una parte del gas residual para eliminar las impurezas adsorbidas y restaurar la capacidad de adsorción del CMS. El sistema de nitrógeno PSA produce nitrógeno con una pureza de hasta el 99,999%.
Componentes del generador
Proceso psa de separación del oxígeno del aire
La adsorción por oscilación de presión (PSA) es una tecnología avanzada de separación de gases que utiliza tamices moleculares para realizar un proceso cíclico de adsorción bajo presurización y desorción bajo despresurización. El aire comprimido se introduce en uno de los dos recipientes de adsorción que contienen CMS. El oxígeno se adsorbe por el CMS, mientras que el nitrógeno y otros gases no se adsorben y salen del recipiente como producto.
Etapas del proceso de funcionamiento de un generador de nitrógeno PSA
- Compresión: El aire atmosférico se comprime mediante un compresor hasta una presión de 6 a 10 bar.
- Purificación: El aire comprimido se purifica mediante filtros y secadores para eliminar el polvo, el aceite, el agua y otras impurezas.
- Adsorción: El aire purificado se introduce en uno de los dos recipientes de adsorción que contienen un tamiz molecular de carbono (CMS), que tiene la capacidad de adsorber selectivamente el oxígeno y dejar pasar el nitrógeno. El caudal de entrada y la presión se ajustan para obtener la pureza y la cantidad de nitrógeno deseadas.
- Regeneración: Cuando el CMS del recipiente de adsorción se satura de oxígeno, se cambia al otro recipiente y se inicia la regeneración. El recipiente se despresuriza rápidamente hasta la presión atmosférica y se purga con una parte del gas nitrógeno producido para eliminar el oxígeno residual y restaurar la capacidad de adsorción del CMS.
- Conmutación: El proceso se repite alternando entre los dos recipientes de adsorción, de modo que se produce un flujo continuo de gas nitrógeno. Un controlador automático sincroniza la apertura y el cierre de las válvulas para garantizar una operación estable y eficiente del sistema.
El método de funcionamiento de un generador de nitrógeno PSA puede producir gas nitrógeno de alta pureza y bajo coste, sin necesidad de almacenar o transportar cilindros o tanques de nitrógeno líquido.