Jak działają koncentratory tlenu PSA/VPSA.
Koncentratory tlenu to urządzenia służące do wytwarzania strumienia gazu wzbogaconego w tlen z powietrza atmosferycznego. W zależności od konstrukcji mogą występować jako urządzenia przenośne, kompaktowe jednostki serwisowe lub instalacje stacjonarne o większej wydajności. Kluczowym elementem ich działania jest odpowiednio dobrane złoże adsorpcyjne.
Podstawą pracy koncentratorów tlenu jest technologia adsorpcji zmiennociśnieniowej PSA lub VPSA, oparta na cyklicznym rozdziale składników powietrza przy użyciu sit molekularnych, czyli specjalistycznych adsorbentów technicznych. Sita te selektywnie adsorbują azot w fazie sprężania, umożliwiając wzbogacenie pozostałego strumienia gazu w tlen. W fazie rozprężania zaadsorbowany azot zostaje desorbowany do otoczenia, a cykl pracy powtarza się. Sam proces nie powoduje chemicznego zużycia adsorbentu, jednak z czasem parametry pracy złoża mogą pogarszać się wskutek wilgoci, zanieczyszczeń, pylenia lub eksploatacji urządzenia.
W koncentratorach tlenu najczęściej stosuje się dwa typy sit molekularnych:
LiX — litowo-wymienne sito molekularne typu X — charakteryzuje się wyższą selektywnością względem azotu i może umożliwiać krótszy cykl pracy oraz wyższą wydajność procesu separacji. Z tego względu sita litowe są często stosowane w nowoczesnych urządzeniach PSA, szczególnie w koncentratorach o większym przepływie, gdzie istotne są sprawność separacji, masa złoża i efektywność energetyczna.
NaX — sodowo-wymienne sito molekularne typu X — cechuje się dobrą stabilnością pracy i korzystniejszym kosztem zakupu. Sita sodowe są często stosowane w urządzeniach o mniejszym przepływie, starszych konstrukcjach lub aplikacjach, w których priorytetem jest ekonomiczna eksploatacja oraz zgodność z pierwotną konstrukcją złoża.
Dobór odpowiedniego typu sita zależy od konstrukcji koncentratora, wymaganego przepływu, objętości złoża, frakcji adsorbentu, cyklu pracy oraz zaleceń producenta urządzenia.
