Tarihsel gelişimi 1950’li yıllarda başlayan Oksijen Konsantratörleri kişisel ihtiyaçlar için kullanılmaya devam edilmekle beraber, kısa sürede çeşitlenen endüstriyel ve medikal kullanım alanları ve artan ihtiyaçlar doğrultusunda hızlı bir gelişim süreci geçirmiştir. Oksijen genel olarak beş farklı işlemle elde edilir: Hava ayrıştırma (ASU), Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSA), vakum basınç salınımlı adsorpsiyon (VPSA), elektroliz ile su ayrıştırma ve membran teknolojisi. Bugün gelinen noktada, farklı üretim teknikleri arasından öne çıkan Basınç Salınımlı Adsorpsiyon (PSA) teknolojisi, yüksek basınç, debi ve saflık gerektiren endüstriyel ve medikal kullanım alanlarında yazılım kontrolü, düşük maliyet ve sürdürülebilir verimlilik özellikleriyle ilk tercih olmaktadır.
Basınç salınımlı adsorpsiyon (PSA), bazı gaz türlerini, türün moleküler özelliklerine ve bir adsorban malzemeye olan afinitesine göre basınç altındaki bir gaz karışımından (tipik olarak hava) ayırmak için kullanılan bir tekniktir. Çevre sıcaklığında çalışır ve gazları ayırmak için yaygın olarak kullanılan kriyojenik damıtmadan önemli ölçüde farklıdır. Selektif adsorban malzeme (örneğin, zeolitler, (aka moleküler elek), aktif karbon, vs.), tercihen, malzeme tutucu yüksek basınçta istenen gaz türleri adsorbe olarak kullanılır. İşlem daha sonra adsorbe edilen gazı desorbe etmek için düşük basınca geçer.
Basınç salınımlı adsorpsiyon işlemi (PSA), yüksek basınç altında gazların katı yüzeylerde tutulma, yani "adsorbe olma" eğilimine dayanır. Basınç ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla gaz adsorbe edilir. Basınç düştüğünde, gaz serbest bırakılır veya desorbe edilir. PSA, bir karışımdaki gazları ayırmak için kullanılabilir, çünkü farklı gazlar belirli bir katı yüzeye az ya da çok güçlü bir şekilde adsorbe edilir. Hava gibi bir gaz karışımı, nitrojeni oksijenden daha güçlü çeken bir adsorban zeolit yatağı içeren bir kaptan basınç altında geçirilirse, nitrojenin bir kısmı yatakta kalacak ve kaptan çıkan gaz, oksijenden daha zengin olacaktır. karışım giriyor. Yatak, nitrojeni adsorbe etme kapasitesinin sınırına ulaştığında, basınç düşürülerek yeniden üretilebilir ve böylece adsorbe edilen nitrojeni serbest bırakır. Daha sonra oksijenle zenginleştirilmiş hava üretmenin başka bir döngüsü için hazırdır.
İki adsorban kabının kullanılması, hedef gazın neredeyse sürekli üretimine izin verir. Aynı zamanda, basıncı azaltılmakta olan kaptan çıkan gazın ikinci kaba kısmen basınç uygulamak için kullanıldığı bir basınç dengelemesine de izin verir. Bu, önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlar ve yaygın bir endüstriyel uygulamadır.
Tıbbi oksijen sağlamak için kullanımının veya herhangi bir hastane için birincil oksijen kaynağı olan toplu kriyojenik veya sıkıştırılmış silindir depolamanın yerine kullanılmasının yanı sıra, PSA'nın çok sayıda başka kullanımı vardır. PSA'nın birincil uygulamalarından biri, petrol rafinerilerinde ve amonyak (NH3) üretiminde kullanılmak üzere büyük ölçekli ticari hidrojen (H2) sentezinde son adım olarak karbondioksitin (CO2) uzaklaştırılmasıdır. Rafineriler genellikle hidrojen sülfürün (H2S) hidrojen beslemesinden çıkarılmasında ve hidro-işleme ve hidrokraking ünitelerinin geri dönüşüm akışlarında PSA teknolojisini kullanır. PSA'nın bir başka uygulaması, metan (CH4) oranını artırmak için karbondioksitin biyogazdan ayrılmasıdır. PSA aracılığıyla biyogaz, doğal gaza benzer bir kaliteye yükseltilebilir. Bu, çöp gazının doğal gaz olarak satılacak kamu hizmeti dereceli yüksek saflıkta metan gazına yükseltilmesi için çöp gazı kullanımındaki bir süreci içerir.
Kaynak: Wikipedi
