يعد إنتاج الأكسجين الصناعي والطبي أحد التطبيقات الأساسية للمناخل الجزيئية للزيوليت. إنه يمتص جزيئات النيتروجين بشكل انتقائي من خلال بنية مسامية دقيقة، وبالتالي يفصل الأكسجين عالي النقاء بكفاءة لتلبية الاحتياجات الطبية والصناعية والمنزلية.
عملية إنتاج الأكسجين بطريقة المنخل الجزيئي
الامتزاز المتأرجح بالضغط (PSA): يمر الهواء المضغوط عبر طبقة منخل جزيئي. أثناء الضغط، يقوم المنخل الجزيئي بامتصاص النيتروجين، مما يزيد الأكسجين من أجل الإخراج. أثناء خفض الضغط، يتم إطلاق النيتروجين، مما يؤدي إلى تجديد المنخل الجزيئي.
الامتزاز المتأرجح بالضغط الفراغي (VPSA): تحت الضغط، يدخل الهواء إلى برج الامتزاز، حيث يقوم المنخل الجزيئي بامتصاص النيتروجين بشكل انتقائي، مما يؤدي إلى إثراء الأكسجين من أجل الإخراج. ثم قم بالتبديل إلى الفراغ، لامتصاص النيتروجين وتجديد المنخل الجزيئي.
الامتزاز المتأرجح الفراغي (VSA): عند الضغط العادي أو الضغط المنخفض، يدخل الهواء إلى برج الامتزاز، ويتم امتصاص النيتروجين بشكل تفضيلي بواسطة المنخل الجزيئي، ويتدفق الأكسجين للخارج. تحت الفراغ، يتم تحرير النيتروجين الممتز ويتم تجديد المنخل الجزيئي.
فصل الهواء المبرد: يتم ضغط الهواء إلى الحالة السائلة وفصله من خلال عملية التقطير. يتبخر النيتروجين أولاً بسبب انخفاض درجة غليانه، بينما يتراكم الأكسجين في حالة سائلة لإنتاجه. تُستخدم المناخل الجزيئية للمعالجة المسبقة للهواء لإزالة الرطوبة وثاني أكسيد الكربون.
تطبيقات عمليات إنتاج الأكسجين المختلفة
PSA مناسب لإنتاج الأكسجين المحمول أو الطبي، وإنتاج الأكسجين الصناعي الصغير أو المتوسط الحجم، ونقاء الأكسجين هو 90% ~ 95%.
يعتبر VPSA مناسبًا لإنتاج الأكسجين الصناعي على نطاق واسع، مما يحافظ على تركيز الأكسجين المستقر أعلى من 93%.
VSA مناسب لإنتاج الأكسجين المستمر على نطاق متوسط (المستشفيات الكبيرة، تربية الأحياء المائية، الغلايات الصناعية وما إلى ذلك)، وتركيز الأكسجين هو 90% ~ 95%.
يوفر فصل -التبريد قدرة إنتاجية رائعة على نطاق واسع وينتج أعلى نقاء للأكسجين (عادة أكبر من 99.6%)، مما يلبي -الاحتياجات المتطورة لأشباه الموصلات والفضاء. يتم استخدامه على نطاق واسع في الصناعات الفولاذية والكيميائية والإلكترونية والمعادن.
المناخل الجزيئية الزيوليت لإنتاج الأكسجين
المنخل الجزيئي للزيوليت من النوع 5A: يمتص الجزيئات الصغيرة مثل النيتروجين وثاني أكسيد الكربون، ولكن لديه قدرة امتصاص منخفضة للأكسجين. تم استخدام هذا النوع من المنخل الجزيئي بشكل شائع في أنظمة إنتاج الأكسجين PSA المبكرة.
المنخل الجزيئي للزيوليت من النوع 13X: يستخدم بشكل رئيسي في المعالجة المسبقة للهواء في إنتاج الأكسجين، بدلاً من استخدامه مباشرة في عملية الامتزاز الأساسية لفصل الأكسجين والنيتروجين. لديه قدرة امتصاص كبيرة، خاصة للرطوبة وثاني أكسيد الكربون والكبريتيدات.
المنخل الجزيئي للزيوليت من النوع LiX: نسخة معدلة من المنخل الجزيئي من النوع X- (نوع من 13X)، مع انتقائية أعلى للنيتروجين ومعدلات امتصاص وامتصاص أسرع، وهو حاليًا أعلى-منخل جزيئي أداءً لإنتاج الأكسجين.