این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

(+۹۸) ۴۱ ۳۶۶۹۸۷۰۷
 
EN
پنج شنبه, ۲۸ مهر ۷۷۶ ساعت ۱۱:۰۲

زئولیت دستگاه اکسیژن ساز چه نقشی در تغلیظ اکسیژن چیست؟

ستون های زئولیت در دستگاه اکسیژن ساز

در برخی کاربردها نیاز به تولید اکسیژن در مقادیر بالا وجود دارد . معمول ترین این کاربردها در پزشکی و تولید کاغذ می ­باشد .

دو روش برای تولید گاز اکسیژن وجود دارد . روش برودتی و روش جذب سطحی همراه با نوسانات فشار (PSA) . روش جذب سطحی همراه با نوسانات فشار که روش تولید گاز اکسیژن بحث شده در این مقاله است در اکسیژن ساز های خانگی مورد استفاده قرار می گیرد . هوا در روش PSA از میان مینرال های آلومینوسیلیکات به نام زئولیت عبور کرده و فیلتر می­گردد . زئولیتی که برای دستگاه اکسیژن ساز استفاده می شود متخلل و دارای سطح زیادی می ­باشد که نیتروژن بر روی سطح آن جذب شده و اکسیژن (و همین طور آرگون) عبور می کند . زئولیت معمولا به سرعت با نیتروژن اشباع می شود به همین خاطر برای تولید پیوسته گاز اکسیژن از دو ستون زئولیت به طور همزمان استفاده می­شود و در یک زمان یکی از ستون ها در حال تغلیظ گاز اکسیژن و دیگری در حال احیا می باشد . این فرایند نه تنها بسیار با محیط سازگار می­ باشد بلکه می ­تواند گازهای دیگر (مثل CO۲) را نیز از جریان گازهای صنعتی حذف کند .
روش جذب بر اساس نوسانات فشار یکی از محبوب ترین روش ­های قابل استفاده برای تولید صنعتی گاز اکسیژن در مقادیر کم و متوسط می­ باشد . دستگاه های اکسیژن ساز خانگی با تکنولوژی PSA (به اندازه یک چمدان) جایگزین کپسول های اکسیژن پر فشار استفاده شده در خانه ها و برخی موقعیت های صنعتی شده اند .
روش جذب سطحی بر اساس نوسانات فشار (PSA)
یک دستگاه اکسیژن ساز آنچنان که گفته شد برای اینکه قادر به تولید پیوسته گاز اکسیژن باشد دارای دو ستون زئولیت است . ابتدا هوا با فشار وارد یک ستون پر از گرانول های زئولیت می ­شود و گرانول­ ها ترجیحا گاز نیتروژن را جذب کرده و به گاز اکسیژن اجازه عبور می­دهند تا به سمت خروجی دستگاه برود . در آخر زئولیت­ها با گاز نیتروژن اشباع شده و باید احیا شوند . ویژگی خاص این زئولیت­ها در جذب سطحی نیتروژن به این ترتیب است که در فشارهای بالای ۱۵۰ KPa قادرند بیشترین گاز نیتروژن را جذب کنند . به این خاطر هوا با فشار زیاد وارد ستون­ها می­ شود و در فشار اتمسفر گاز نیتروژن دفع می­ شود که در هنگام احیا زئولیت­ های یک ستون دستگاه اکسیژن ساز ، فشار به میزان فشار اتمسفر کاهش می ­یابد و گاز نیتروژن از سطح زئولیت خارج و از مسیری مشخص از دستگاه دفع می­ شود . بلافاصله بعد از اینکه ستون اول از گاز نیتروژن اشباع شد و زمان احیا زئولیت ها فرا رسید ، ورودی هوای دستگاه اکسیژن ساز به ستون دوم تغییر مسیر می­ دهد و در ستون دوم کار تغلیظ اکسیژن را انجام می­دهد تا اینکه این ستون هم از نیتروژن اشباع گردد . در این هنگام هوا دوباره به ستون اول که کاملا احیا شده و آماده تغلیظ است وارد شده و این چرخه ادامه می یابد .

زئولیت دستگاه اکسیژن ساز

زئولیت انواع مختلف طبیعی و سنتزی دارد که در ادامه به بیان ویژگی های آن ها و به ویژه زئولیتی که در دستگاه اکسیژن ساز استفاده می شود می پردازیم .
زئولیت های طبیعی آنچنان جهت جدا کردن گاز اکسیژن خاصیت انتخابی ندارند و برای این کار زئولیت های سنتزی مورد استفاده قرار می­ گیرند . زئولیت­ ها ، آلومینوسیلیکات­ هایی با ساختار کریستالی پیچیده می ­باشند که از حلقه های به هم پیوسته­ ی یون­ های سیلیکونی ، آلومینیوم و اکسیژن تشکیل یافته است . فرمول شیمیایی زئولیت استفاده شده در دستگاه Na۱۲[(AlO۲)۱۲(SiO۲)۱۲].۲۷H۲O می ­باشد . این ترکیب گونه ای از زئولیت است که می ­تواند بیشترین گاز نیتروژن را جذب کند .
 

زئولیت در تغلیظ اکسیژن به دو دلیل بسیار موثر است :

جذب فیزیکیوقتی نیتروژن در معرض کاتیون های کریستال زئولیت قرار می گیرد ، یک دو قطبی القایی تشکیل می ­شود و نیتروژن در کریستال زئولیت جذب می­ گردد . نیتروژن نسبت به اکسیژن بیشتر قابلیت پلاریزاسیون دارد و زئولیت به صورت انتخابی نیتروژن را جذب کرده و اکسیژن را بدون هیچ محدودیتی عبور می ­دهد . سطح درونی زئولیت به خاطر متخلخل بودن آن بسیار بزرگ است و به همین دلیل م ی­تواند مقدار زیادی گاز نیتروژن را جذب کند .
ممانعت فضایی ساختار قفس مانند زئولیت به گونه ای طراحی شده که تنها به اکسیژن اجازه عبور می ­دهد و از عبور مولکول های بزرگتر نیتروژن ممانعت می­ کند . تخلخل ها و حفرات زئولیت به اندازه کافی بزرگ هستند که اجازه ورود مولکول های اکسیژن را بدهند و از طرفی به اندازه کافی کوچک هستند تا از عبور مولکول های نیتروژن جلوگیری نمایند . آرگون نیز تقریبا ۵ درصد گاز تولید شده توسط یک دستگاه اکسیژن ساز PSA را تشکیل می دهد. یکنواختی تخلخل ها  مهم ترین مزیت این زئولیت های سنتزی به حساب می­آید .

چرخه PSA

طراحی کاربردی PSA به فاکتورهای زیادی بستگی دارد . از جمله طول ستون ، قطر آن ، زئولیت موجود در ستون و نرخ هوای وارده وابسته است . در دستگاه های اکسیژن ساز خانگی دارای تکنولوژی PSA بازده تغلیظ قربانی قدرت ، پایداری فرایند و خلوص اکسیژن می ­شود . در دستگاه های اکسیژن ساز صنعتی فرایند تنها در صورتی اقتصادی است که عملکرد در بیشترین بازده جدا کردن اکسیژن باشد . همچنین کنترل چرخه عملی حیاتی است .
عمر کریستال های زئولیت حداقل ۲۰۰۰۰ ساعت است که در بیشتر موقعیت ها حدود ۱۰ سال قابل استفاده است . نگهداری های روتین صرفا شامل تعویض فیلتر در فواصل زمانی مشخص شده توسط تولید کننده است . اگر توصیه ها دنبال شود دستگاه اکسیژن ساز نیازی به نگهداری خاص ندارد و تا سال ها به خوبی کار خواهد کرد .
گفتنی است که تیم مهندسان کارآزموده و شایسته‌ ی ما همواره متعهد به ارائه‌ ی خدمات مطمئن و با کیفیت در سراسر اوقات شبانه‌ روز و در هفت روز هفته می‌ باشد و شما می توانید جهت خرید اکسیژن ساز و خرید نیتروژن ساز با ما تماس بگیرید.