Adsorptionsdruckparameter für PSA-Stickstoff- und Sauerstofferzeugungssysteme
Bei Druckwechseladsorptions-Luftzerlegungsanlagen (PSA) gelten folgende Standardadsorptionsdrücke:
- PSA-Sauerstoffgeneratoren: Arbeiten typischerweise bei 5,5 bar unter Verwendung von Zeolith-Molekularsieben
- PSA-Stickstoffgeneratoren: Arbeiten 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 N₂; >5,5 bar für O₂):
1. Energieineffizienz:
- Erfordert einen höheren Kompressionsenergieeintrag
- Erhöht den spezifischen Stromverbrauch (kWh/Nm³)
2. Mechanische Belastung:
- Beschleunigter Verschleiß an den Innenteilen des Adsorptionsgefäßes
- Verringerte Ermüdungslebensdauer des Druckbehälters
3. Abbau des Adsorbens:
- Zusammenbruch der CMS-Porenstruktur/Zeolithkristallbeschädigung
- Verkürzte Nutzungsdauer des Adsorptionsmittels (<3 Jahre im Vergleich zu den üblichen 5-8 Jahren)
4. Prozessinstabilität:
- Ungleichmäßige Gasströmungsverteilung
- Schwankungen der Produktreinheit (±0,5-2% Abweichung)
5. Sicherheitsrisiken:
- Erhöhtes Leckagepotenzial an Flanschverbindungen
- Höhere Explosionsgefahr in Sauerstoffsystemen
*Hinweis: Alle Druckwerte beziehen sich auf den Überdruck (barg) bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C. Die tatsächlichen Betriebsparameter können je nach Siebspezifikation und Anlagenauslegung um ±0,3 bar abweichen.
