หลักการทางวิทยาศาสตร์ของขั้นตอนการแยกการบีบอัดในเครื่องกำเนิด PSA ไนโตรเจนนั้นขึ้นอยู่กับทฤษฎีพื้นฐานของการดูดซับทางกายภาพ การดูดซับทางกายภาพหมายถึงการดูดซับโมเลกุลของก๊าซบนพื้นผิวที่เป็นของแข็งและแรงดูดซับส่วนใหญ่มาจากแรง Van der Waals ระหว่างโมเลกุลของก๊าซและพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ในเครื่องกำเนิดไนโตรเจน PSA ตัวดูดซับ (เช่นตะแกรงโมเลกุลคาร์บอนที่เปิดใช้งาน) มีโครงสร้าง microporous จำนวนมากซึ่งให้ไซต์การดูดซับสำหรับโมเลกุลออกซิเจน เมื่ออากาศอัดเข้าสู่หอดูดซับโมเลกุลออกซิเจนจะถูกดูดซับบนพื้นผิว microporous โดยตัวดูดซับเนื่องจากขั้วที่สูงขึ้นและขนาดโมเลกุลในขณะที่ไนโตรเจนสามารถผ่านชั้นของตัวดูดซับได้เนื่องจากขนาดโมเลกุลที่อ่อนตัวลง บรรลุการแยกไนโตรเจนและออกซิเจน
อย่างไรก็ตามในขณะที่กระบวนการดูดซับยังคงดำเนินต่อไปไซต์การดูดซับบนพื้นผิวดูดซับจะค่อยๆถูกครอบครองโดยโมเลกุลออกซิเจนจนกว่าจะถึงความอิ่มตัว ณ จุดนี้หากไม่มีการแทรกแซงหอดูดซับจะสูญเสียความสามารถในการแยกก๊าซต่อไป ในการเรียกคืนความสามารถในการดูดซับของตัวดูดซับจะต้องดำเนินการขั้นตอนการคลายการบีบอัด หลักการพื้นฐานของการคลายการบีบอัดคือการลดความดันในหอดูดซับซึ่งจะทำลายความสมดุลการดูดซับทางกายภาพระหว่างโมเลกุลออกซิเจนและตัวดูดซับ ในระหว่างกระบวนการคลายการบีบอัดเมื่อความดันลดลงความดันบางส่วนของโมเลกุลออกซิเจนในเฟสก๊าซก็ลดลงส่งผลให้เกิดแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลออกซิเจนและพื้นผิวดูดซับ เมื่อแรงปฏิสัมพันธ์นี้อ่อนแอลงในระดับหนึ่งโมเลกุลออกซิเจนจะถูกดูดซับจากพื้นผิวดูดซับและนำออกจากหอดูดซับด้วยการไหลเวียนของอากาศจึงทำให้เกิดการฟื้นฟูตัวดูดซับ
ในการทำงานจริงของเครื่องกำเนิดไนโตรเจน PSA ขั้นตอนการแยกการบีบอัดมักจะเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการสลับของหอดูดซับ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไนโตรเจน PSA มักจะมีหอคอยการดูดซับสองแห่งขึ้นไปซึ่งสลับกันดำเนินการดูดซับและการบีบอัดการดูดซึมเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งออกไนโตรเจนอย่างต่อเนื่อง เมื่อหอดูดซับถึงความอิ่มตัวระบบจะสลับไปยังหอดูดซับอีกแห่งโดยอัตโนมัติสำหรับการดูดซับในขณะที่ลดแรงดันในหอดูดซับอิ่มตัวและเริ่มกระบวนการสลายการบีบอัด
การดำเนินการเฉพาะของกระบวนการ desorption การบีบอัดรวมถึง:
การสลับหอการดูดซับ: เมื่อตรวจพบว่าหอดูดซับจะถึงความอิ่มตัวระบบจะเปลี่ยนไปเป็นหอดูดซับอีกแห่งโดยอัตโนมัติสำหรับการทำงานของการดูดซับและปิดวาล์วทางเข้าและวาล์วทางออกของหอดูดซับอิ่มตัว
การปล่อยแรงดัน: เปิดวาล์วปล่อยแรงดันของหอดูดซับอิ่มตัวเพื่อลดความดันในหอดูดซับไปยังความดันการบีบอัดการบีบอัดชุด ในระหว่างกระบวนการบีบอัดโมเลกุลออกซิเจนจะถูกดูดซับจากพื้นผิวดูดซับและนำออกจากหอดูดซับด้วยการไหลของอากาศ
การล้างและการงอกใหม่: เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการฟื้นฟูของตัวดูดซับตัวสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไนโตรเจน PSA ขั้นสูงบางตัวก็ใช้ขั้นตอนการล้าง หลังจากการสลายตัวของการบีบอัดหอดูดซับจะถูกกำจัดด้วยก๊าซเฉื่อย (เช่นไนโตรเจน) หรืออากาศเพื่อกำจัดโมเลกุลออกซิเจนที่เหลือและสิ่งสกปรก กระบวนการล้างข้อมูลสามารถส่งเสริมการฟื้นฟูตัวดูดซับและปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งออกและความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน
การกู้คืนความดันและการเตรียมการสำหรับการดูดซับครั้งต่อไป: หลังจากเสร็จสิ้นการคลายการบีบอัดและขั้นตอนการล้างให้ปิดวาล์วแก๊สล้างและค่อยๆฟื้นฟูแรงดันในหอดูดซับไปยังแรงดันการดูดซับการดูดซับ ณ จุดนี้หอดูดซับพร้อมสำหรับการดำเนินการดูดซับครั้งต่อไป
ขั้นตอนการสลายตัวของการบีบอัดมีบทบาทสำคัญใน เครื่องกำเนิดไนโตรเจน PSA - ไม่เพียง แต่คืนค่าความสามารถในการดูดซับของตัวดูดซับช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งออกไนโตรเจนอย่างต่อเนื่อง แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการส่งออกและความบริสุทธิ์ของไนโตรเจน ดังนั้นการสลายตัวของการบีบอัดจึงมีมูลค่าการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมสมัยใหม่
อุตสาหกรรมเคมี: ในกระบวนการผลิตสารเคมีไนโตรเจนมักใช้เป็นก๊าซป้องกันและก๊าซเฉื่อยปฏิกิริยา ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงอย่างต่อเนื่องโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไนโตรเจน PSA สามารถมั่นใจได้ถึงความเสถียรและความปลอดภัยของกระบวนการผลิตสารเคมี ขั้นตอนการบีบอัดและการดูดซับทำให้มั่นใจได้ว่าการฟื้นฟูอย่างต่อเนื่องของตัวดูดซับจึงช่วยให้มั่นใจว่าการจัดหาไนโตรเจนอย่างต่อเนื่อง
อุตสาหกรรมการผลิตอิเล็กทรอนิกส์: ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์การผลิตบอร์ด PCB และลิงก์อื่น ๆ ไนโตรเจนใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อป้องกันปฏิกิริยาออกซิเดชันและปกป้องคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไนโตรเจน PSA ช่วยให้มั่นใจถึงความบริสุทธิ์และความเสถียรของไนโตรเจนผ่านขั้นตอนการบีบอัดและการดูดซับที่มีประสิทธิภาพเป็นไปตามข้อกำหนดที่สูงของอุตสาหกรรมการผลิตอิเล็กทรอนิกส์สำหรับไนโตรเจน
อุตสาหกรรมอาหาร: ในฐานะก๊าซเฉื่อยไนโตรเจนมีบทบาทสำคัญในการเก็บรักษาอาหาร ไนโตรเจนที่จัดทำโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไนโตรเจน PSA สามารถยืดอายุการเก็บรักษาของอาหารและรักษาคุณภาพของอาหาร ขั้นตอนการบีบอัดและการดูดซับทำให้มั่นใจได้ว่าการจัดหาไนโตรเจนอย่างต่อเนื่องเป็นแหล่งไนโตรเจนที่เชื่อถือได้สำหรับอุตสาหกรรมอาหาร
อุตสาหกรรมยา: ในการผลิตยาไนโตรเจนใช้ในหลาย ๆ ด้านเช่นบรรจุภัณฑ์ยาและการป้องกันก๊าซ ไนโตรเจนที่จัดทำโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไนโตรเจน PSA สามารถมั่นใจได้ว่าการอบแห้งการทำหมันและการระบายความร้อนของยาการปรับปรุงคุณภาพและความปลอดภัยของยา ขั้นตอนการดูดซึมสูญญากาศทำให้มั่นใจได้ถึงความบริสุทธิ์และความมั่นคงของไนโตรเจนซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดที่สูงของอุตสาหกรรมยาสำหรับไนโตรเจน
สาขาอื่น ๆ : นอกเหนือจากฟิลด์ข้างต้นแล้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไนโตรเจน PSA ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการหลอมที่ไม่เป็นเหล็กไฟฟ้าไฟฟ้าห้องปฏิบัติการและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ในสาขาเหล่านี้ขั้นตอนการดูดซึมสูญญากาศยังมีบทบาทสำคัญทำให้มั่นใจได้ว่าการจัดหาอย่างต่อเนื่องและการส่งออกคุณภาพสูงของไนโตรเจน 3
