Adsorptionsdruckparameter für PSA-Stickstoff- und Sauerstofferzeugungssysteme
In Luftzerlegungssystemen mit Druckwechseladsorption (PSA) betragen die Standardadsorptionsdrücke:
- PSA-Sauerstoffgeneratoren: Arbeiten typischerweise bei 5,5 bar unter Verwendung von Zeolith-Molekularsieben
- PSA-Stickstoffgeneratoren: Funktionieren normalerweise bei 7-8 bar mit Kohlenstoffmolekularsieben (CMS)
Diese optimierten Druckbereiche gewährleisten:
• Maximale Adsorptionseffizienz für jeden Molekularsiebtyp
• Ideale thermodynamische Arbeitsbedingungen
• Ausgeglichener Energieverbrauch und Produktionsleistung
Folgen eines zu hohen Adsorptionsdrucks (>8 bar für N; >5,5 bar für O₂):
1. Energieineffizienz:
- Erfordert einen höheren Kompressionsenergieeinsatz
- Erhöht den spezifischen Stromverbrauch (kWh/Nm³)
2. Mechanische Belastung:
- Beschleunigter Verschleiß der Innenteile des Adsorptionsbehälters
- Reduzierte Ermüdungslebensdauer des Druckbehälters
3. Abbau des Adsorbens:
- Zusammenbruch der CMS-Porenstruktur/Zeolithkristallschädigung
- Verkürzte Lebensdauer des Adsorbens (<3 Jahre gegenüber standardmäßigen 5-8 Jahren)
4. Prozessinstabilität:
- Ungleichmäßige Gasstromverteilung
- Produktreinheitsschwankungen (±0,5-2 % Varianz)
5. Sicherheitsrisiken:
- Erhöhtes Leckagepotential an Flanschverbindungen
- Höhere Explosionsgefahr in Sauerstoffsystemen
*Hinweis: Alle Druckwerte beziehen sich auf den Überdruck (barg) bei 20 °C Umgebungstemperatur. Die tatsächlichen Betriebsparameter können je nach Siebspezifikation und Anlagendesign um ±0,3 bar abweichen.
