Parametri di pressione di adsorbimento per sistemi di generazione di azoto e ossigeno PSA
Nei sistemi di separazione dell'aria con adsorbimento a pressione oscillante (PSA), le pressioni di adsorbimento standard sono:
- Generatori di ossigeno PSA: in genere funzionano a 5,5 bar utilizzando setacci molecolari in zeolite
- Generatori di azoto PSA: normalmente funzionano a 7-8 bar con setacci molecolari al carbonio (CMS)
Questi intervalli di pressione ottimizzati garantiscono:
• Massima efficienza di adsorbimento per ogni tipo di setaccio molecolare
• Condizioni di lavoro termodinamiche ideali
• Consumo energetico e produzione equilibrati
Conseguenze di una pressione di adsorbimento eccessiva (＞8 bar per N; ＞5,5 bar per O₂):
1. Inefficienza energetica:
- Richiede un input di energia di compressione più elevato
- Aumenta il consumo energetico specifico (kWh/Nm³)
2. Stress meccanico:
- Usura accelerata delle parti interne del recipiente di adsorbimento
- Riduzione della durata a fatica del recipiente a pressione
3. Degradazione dell'adsorbente:
- Collasso della struttura dei pori del CMS/danno ai cristalli di zeolite
- Durata di vita dell'adsorbente ridotta (<3 anni rispetto ai 5-8 anni standard)
4. Instabilità del processo:
- Distribuzione non uniforme del flusso di gas
- Fluttuazioni della purezza del prodotto (±0,5-2% di variazione)
5. Rischi per la sicurezza:
- Aumento del potenziale di perdita nei collegamenti delle flange
- Maggiore rischio di esplosione nei sistemi di ossigeno
*Nota: tutti i valori di pressione si riferiscono alla pressione manometrica (barg) a 20°C di temperatura ambiente. I parametri operativi effettivi possono variare di ±0,3 bar in base alle specifiche del setaccio e alla progettazione dell'impianto.
