Oksijen Üreten Moleküler Eleklerin Çalışma Prensibi

Oksijen üreten moleküler eleklerin temel çalışma prensibi, Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSA) teknolojisine dayanmaktadır. Bu teknoloji, moleküler eleğin azot gazı için yüksek seçici adsorpsiyon özelliğinden yararlanır. Basınçlı adsorpsiyon ve basınçsız desorpsiyonun döngüsel bir süreciyle oksijen ve azotun ayrılması sağlanır. Bu özel süreç dört temel adımdan oluşur: hava sıkıştırma, ön işlem, adsorpsiyon ayırma ve moleküler elek rejenerasyonu.

1.Hava Sıkıştırma ve Ön İşlem

Hava, önce bir kompresör tarafından 0,5-0,7 MPa'ya kadar basınçlandırılır. Daha sonra bir soğutucu ile soğutulur ve soğutmalı kurutucular aracılığıyla nemi giderilerek temiz, basınçlı hava oluşturulur. Bu adım, sonraki adsorpsiyon ayrımı için kararlı bir gaz kaynağı sağlar ve nemin moleküler elek performansını etkilemesini önler.

2. Adsorpsiyon Ayırma İşlemi

Havanın ana bileşenleri azot (yaklaşık %78) ve oksijendir (yaklaşık %21). Moleküler boyutları benzer olsa da (azot moleküllerinin kinetik çapı yaklaşık 0,364 nm, oksijen moleküllerinin kinetik çapı ise yaklaşık 0,346 nm'dir), kimyasal özellikleri farklıdır. Ön işlemden geçirilmiş hava, moleküler eleklerle dolu adsorpsiyon kulesine girer. Moleküler eleğin mikro gözenekli yapısı azotu öncelikli olarak adsorplarken, oksijen daha küçük kinetik çapı ve daha yavaş difüzyon hızı nedeniyle zenginleştirilerek ürün gazı olarak dışarı atılır. Bu noktada, oksijen saflığı %90'ın üzerine çıkabilir.

3.Moleküler Elek Yenilenmesi ve Döngüsü

Moleküler elek, adsorbe edilen azotla doygunluğa ulaştığında, azotu serbest bırakmak için basıncı düşürülerek rejenerasyona tabi tutulur ve adsorpsiyon kapasitesi geri kazanılır. Sistem genellikle, kulelerin sürekli oksijen üretimi sağlamak için dönüşümlü olarak adsorpsiyon ve desorpsiyon gerçekleştirdiği çift kuleli veya çok kuleli bir tasarım kullanır. Her kulenin çalışma döngüsü beş aşamadan oluşur: adsorpsiyon, basınç düşürme, temizleme, rejenerasyon ve basınçlandırma.