Karbon moleküler eleğinin (CMS) temel çalışma prensibi: Kinetik ayırma.

I. Şu ilkeye göre karbon moleküler elekleri Havanın (N₂ ve O₂) ayrıştırılması, moleküler boyut veya polaritenin statik denge adsorpsiyonuna değil, difüzyon hızlarındaki farklılığa dayanmaktadır.

Oksijen (O₂): Daha küçük bir kinetik çapa sahiptir (yaklaşık 0,346 nm). Karbon moleküler eleğin mikrogözenekleri içindeki difüzyon hızı çok yüksektir ve bu da gözenek kanallarına hızla adsorbe olmasını sağlar.

Azot (N₂): Biraz daha büyük bir kinetik çapa sahiptir (yaklaşık 0,364 nm). Mikrogözenekler içindeki difüzyon hızı oksijeninkinden çok daha yavaştır.

Azot nihayetinde adsorbe edilebilse de, karbon moleküler eleğin gözenek boyutu, iki gazın gözeneklere yayılma hızlarının bir büyüklük mertebesinde farklılık göstermesi için hassas bir şekilde kontrol edilir (tipik olarak, O₂, N₂'den yüzlerce kat daha hızlı yayılır).

II. Proses Tanımı (Basınç Salınımlı Adsorpsiyon, PSA)

Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSAAD) azot üretim sistemleri tipik olarak karbon moleküler elekle doldurulmuş iki adsorpsiyon kulesinden oluşur.

Adsorpsiyon Aşaması: Sıkıştırılmış hava, bir adsorpsiyon kulesinden alttan üste doğru geçer. Oksijen, su buharı ve karbondioksit gibi safsızlıklar karbon moleküler elek tarafından hızla adsorbe edilirken, yavaşça yayılan azot çoğunlukla kuleden geçer ve yüksek saflıkta bir ürün gazı olarak dışarı atılır.

Yenileme Aşaması: Bu adsorpsiyon kulesi doygunluğa ulaşmadan hemen önce, sistem otomatik olarak diğer kuleye geçerek çalışmaya devam eder. Doygunluğa ulaşmış kule daha sonra hızla basınçsızlaştırılarak (desorpsiyon) yenilenir; bu işlem, adsorbe edilmiş oksijeni ve diğer safsızlıkları atmosfere salar.

İki kule, adsorpsiyon ve rejenerasyon arasında dönüşümlü olarak çalışarak sürekli azot üretimine olanak tanır.

Hakkımızda daha fazla bilgi edinmek isterseniz, tıklayabilirsiniz. www.carbon-cms.com.