Hoy nos gustaría aprender sobre el dióxido de carbono atmosférico (CO2) y el dispositivo de eliminación de CO2 producido por nuestra empresa.
En marzo de 2015, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) anunció que la concentración global de dióxido de carbono superó por primera vez las 400 ppm, como resultado del análisis de muestras de aire tomadas de áreas limpias alrededor del mundo.
Esta es la primera vez desde la primera observación en 1958, y es el resultado de un aumento de 120 ppm desde la industrialización en la década de 1750.
*ppm (partes por millón): Se utiliza para indicar cuántas partes por millón representa una cantidad.
El dióxido de carbono, también llamado CO2, es un gas producido cuando el carbono o sus compuestos se queman completamente, o cuando los organismos respiran o fermentan. Ocupa aproximadamente el 0.035% de la atmósfera, por lo que no se puede decir que su gravedad específica sea alta, pero es un gas que tiene un impacto tan grande como el oxígeno en nuestras vidas.
Los seres vivos, incluidos los humanos, descomponen la materia orgánica a través de la respiración mientras obtienen la energía necesaria para la vida, ¡y el dióxido de carbono también se produce en este proceso!
Además de nitrógeno y oxígeno, el aire que respiramos contiene pequeñas cantidades de dióxido de carbono (CO2). Hoy en día, la concentración de CO2 en el aire que nos rodea es de aproximadamente 410 ppm. Durante la compresión del aire con el compresor, no se añade más CO2, pero tampoco se elimina.
Por lo tanto, el aire comprimido también contiene una pequeña cantidad de CO2. Al igual que el aire que respiramos, el CO2 no es perjudicial para la mayoría de las aplicaciones de aire comprimido.
Aun así, ¿por qué necesitamos eliminar el CO2 del aire comprimido?
Como se mencionó anteriormente, el CO2 en el aire comprimido no es perjudicial para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, algunas aplicaciones requieren aire ultra-seco y sin CO2.
En estas aplicaciones, si las dos sustancias contenidas en el aire comprimido se utilizan sin una eliminación adecuada, la calidad del producto final puede verse seriamente comprometida.
Aquí hay algunos ejemplos:
El CO2 afecta negativamente la vida útil y la calidad de las materias primas químicas utilizadas en las celdas de batería de litio. En la industria del gas industrial, cuando el aire se separa en gases de nitrógeno, oxígeno y argón, el CO2 se congela en la caja fría de la unidad de separación de aire.
Esto dificulta la separación aire-gas, lo que resulta en pérdida de producción y tiempo de inactividad. Los instrumentos en un entorno de laboratorio requieren aire purificado con un mínimo de humedad y CO2 para obtener resultados de medición estables y consistentes.
Las tecnologías para separar mezclas de gases incluyen la separación a baja temperatura, la absorción, la separación por membrana y la adsorción.
El método de doble adsorción es una tecnología que utiliza el principio de adsorción selectiva de mezclas de gases en la superficie de un sólido que tiene microporos, y el papel del adsorbente es muy importante.
El tamiz molecular de carbono (CMS) es un adsorbente de carbono con un tamaño de poro constante. El dióxido de carbono y el gas metano, que son gases de efecto invernadero, pueden separarse utilizando la propiedad de permitir el paso solo de moléculas más pequeñas que el tamaño de los poros.
Los tamices moleculares de carbono tienen tasas de adsorción y desorción rápidas porque los poros de un tamaño similar al de las moléculas de gas están distribuidos uniformemente en la superficie. Esto lo convierte en un material ampliamente utilizado para procesos de separación de gases.
En general, se utiliza para separar oxígeno y nitrógeno o gas metano y dióxido de carbono del aire a través de la «Adsorción por Oscilación de Presión» (PSA), un proceso de gas y refinación.
El dióxido de carbono tiene una tasa de adsorción más rápida que el metano, y el oxígeno incluso supera al nitrógeno.
Los tamices moleculares de carbono pueden separar gases específicos utilizando la diferencia en las velocidades de difusión de estas moléculas. En comparación con otros métodos de separación de gases, no requiere mucha energía ni equipos costosos, por lo que es económico y altamente eficiente.
Además, en comparación con las membranas poliméricas y los tamices moleculares de zeolita, tiene las ventajas de una alta separación selectiva para moléculas en forma de placa, una superficie hidrofóbica (baja afinidad por el agua), resistencia química y resistencia al calor, y puede reciclarse.
El funcionamiento de nuestro dispositivo de eliminación de CO2 es totalmente automático según la secuencia del PLC o microordenador.
El aire comprimido que contiene humedad y CO2 fluye hacia la parte inferior de las dos torres de adsorción, donde tiene lugar el proceso de adsorción, y luego pasa a través del lecho adsorbente y se mueve hacia la parte superior. En el proceso de movimiento hacia la parte superior, la humedad y el CO2 se separan del aire comprimido debido a la diferencia en la velocidad de difusión a través de los poros del adsorbente, y se suministra aire comprimido seco del que se ha eliminado el CO2.
Entre las dos torres de adsorción, una torre de adsorción está realizando el proceso de adsorción mientras que la otra torre de adsorción está realizando el proceso de regeneración. El proceso de regeneración consta de un proceso de calentamiento y un proceso de enfriamiento. El proceso de calentamiento utiliza aire a alta temperatura calentado por un calentador eléctrico para desorber la humedad y los componentes de CO2 adsorbidos en el adsorbente y luego liberarlos a la atmósfera.
El proceso de enfriamiento es un proceso de regeneración que enfría el adsorbente calentado para asegurar una buena adsorción. Cuando se completa el proceso de regeneración de calentamiento y enfriamiento, se lleva a cabo el proceso de presión dinámica de aumentar la torre de regeneración a la misma presión que la presión de suministro. Una vez completado el proceso de presión dinámica, se conmutan las dos torres de adsorción, y la torre de adsorción donde se realizó el proceso de adsorción se somete a un proceso de regeneración, y el proceso de adsorción se realiza en la torre de adsorción donde se realizó el proceso de regeneración.
Esta serie de procesos es totalmente automática según una secuencia establecida, y el aire seco del que se ha eliminado el CO2 se suministra continuamente.
¿Cómo eliminar el CO2 del aire?
Fabricamos/suministramos unidades dedicadas de eliminación de CO2 con diseños probados similares a nuestros diseños de secadores de aire por adsorción.
La parte inferior de la torre de adsorción de nuestro dispositivo de eliminación de CO2 contiene alúmina activada para eliminar la humedad en el aire comprimido, y los tamices moleculares se llenan en la parte superior para absorber una pequeña cantidad de humedad y CO2, absorbiendo así eficazmente la humedad y el CO2 en el aire comprimido.
Generalmente elimina el CO2 con un punto de rocío inferior a -65℃ y 5 ppm o menos.
El dispositivo de eliminación de CO2 diseñado y fabricado por nuestra empresa es adecuado para uso en interiores y exteriores y está hecho de acero al carbono o acero inoxidable. A continuación se muestra una imagen del lugar donde está instalado nuestro dispositivo de eliminación de CO2.
