প্রেসার সুইং শোষণ বায়ু বিচ্ছেদ দ্বারা অক্সিজেন উৎপাদনের প্রক্রিয়ায় ভর স্থানান্তর, তাপ স্থানান্তর এবং ভরবেগ স্থানান্তর জড়িত। সিস্টেমে চাপ, ঘনত্ব এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি জটিল এবং পরিমাপ করা কঠিন। সাধারণ পরীক্ষামূলক গবেষণার উপর নির্ভর করার মহান সীমাবদ্ধতা রয়েছে এবং শোষণ বিচ্ছেদ প্রক্রিয়ার অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়াটি পাওয়া কঠিন। অতএব, শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলির দ্রুত প্রচারের সাথে তুলনা করে, এমন অনেক গবেষণা কাজ রয়েছে যা শক্তিশালী করা দরকার।
কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডাইনামিক্স (CFD) সফ্টওয়্যার FLUENT চাপ সুইং শোষণ দ্বারা অক্সিজেন উৎপাদনের সংখ্যাসূচক সিমুলেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়। গ্যাস-ফেজ একক-ফেজ ছিদ্রযুক্ত মাঝারি মডেল গ্যাস এবং কঠিন শোষণ কণার মধ্যে ভর স্থানান্তর এবং তাপ স্থানান্তর প্রকাশ করতে পারে না। চাপ সুইং শোষণ বিচ্ছেদ প্রক্রিয়ায় গ্যাস-কঠিন দুই-ফেজ ভর স্থানান্তর এবং তাপ স্থানান্তর কাস্টম প্রোগ্রামিংয়ের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়। একক-ফেজ মডেলটিকে একটি গ্যাস-কঠিন দুই-ফেজ প্রবাহের চাপ সুইং শোষণ মডেলে উন্নত করা হয়, চাপ সুইং শোষণ চক্র প্রক্রিয়ায় গ্যাস-সলিড দুই-ফেজের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বিশ্লেষণ করা হয় এবং চাপ সুইং শোষণের অভ্যন্তরীণ প্রক্রিয়া অন্বেষণ CFD পদ্ধতিটি PSA অক্সিজেন উৎপাদনের কর্মক্ষমতার উপর কণার ব্যাস এবং ব্যাকফ্লাশ হারের প্রভাবগুলি অধ্যয়ন করার জন্য ব্যবহার করা হয়েছিল, যাতে পরীক্ষাটি আরও ভালভাবে পরিচালিত হয় এবং শোষণ প্যাক করা বিছানায় প্রবাহ বন্টন আইন বিশ্লেষণ করা হয়। প্রধান বিষয়বস্তু হল:
PSA বায়ু পৃথকীকরণ অক্সিজেন উৎপাদনের মৌলিক নীতির উপর ভিত্তি করে, এর ভর স্থানান্তর হার মডেল এবং দুই-ফেজ ভারসাম্য মডেল নির্ধারণ করা হয়েছিল। FLUENT-এর ব্যবহারকারী-সংজ্ঞায়িত ফাংশন (UDF) ফাংশনটি গ্যাস-সলিড দুই-ফেজ ভর স্থানান্তর প্রভাব প্রতিফলিত করার জন্য ছিদ্রযুক্ত মাঝারি মডেলের সাথে ভর স্থানান্তর মডেল এবং ভারসাম্য মডেলকে জোড়া দিতে ব্যবহৃত হয়েছিল। ব্যবহারকারী-সংজ্ঞায়িত স্কেলার (ইউডিএস) ফাংশনের মাধ্যমে, ছিদ্রযুক্ত মাঝারি একক-ফেজ মডেলটিকে আরও সম্পূর্ণ গ্যাস-কঠিন দুই-ফেজ ফ্লো পিএসএ অক্সিজেন উত্পাদন ফিক্সড প্যাকড বেড মডেলে একীভূত করার জন্য কঠিন ফেজ শক্তি সমীকরণ চালু করা হয়েছিল। গ্যাস-কঠিন দুই-ফেজ ফ্লো পিএসএ মডেলের নির্ভরযোগ্যতা উপাদানগুলির ল্যাংমুইর আইসোথার্ম বক্ররেখার সিমুলেশন এবং পরীক্ষামূলক তুলনা, গ্রিড স্বাধীনতা পরীক্ষা, সান্দ্রতা মডেলের ব্যবহারের তুলনা এবং পরীক্ষামূলক তুলনার দিক থেকে যাচাই করা হয়েছিল। আউটলেটে গড় অক্সিজেন মোল ভগ্নাংশের সিমুলেশন এবং পরীক্ষামূলক তুলনা।
প্রতিষ্ঠিত নির্ভরযোগ্য দুই-ফেজ ফ্লো PSA মডেলের উপর ভিত্তি করে, সাধারণত ব্যবহৃত দুই-বেডের চার-পদক্ষেপ PSA অক্সিজেন উৎপাদন চক্রকে সিমুলেটেড এবং বিশ্লেষণ করা হয়েছিল, এবং চারটি ধাপের শেষে শোষণ বিছানায় গ্যাস ফেজ অক্সিজেন মোল ভগ্নাংশ বিতরণ। বিভিন্ন চক্র, কঠিন পর্যায়ে উপাদানগুলির শোষণ ঘনত্ব এবং দুই-ফেজ তাপমাত্রার পরিবর্তন প্রাপ্ত হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে প্রথম চক্রের শেষে সর্বাধিক অক্সিজেন মোল ভগ্নাংশ 72 তে পৌঁছতে পারে৷{5}}%, পুনরুদ্ধারের হার প্রায় 31.4%, এবং গ্যাস-সলিড দুই-ফেজ তাপমাত্রা 10K এর কাছাকাছি ওঠানামা করে৷ অ-স্থির-স্থিতি চক্রের সময়, অক্সিজেন মোল ভগ্নাংশ এবং পুনরুদ্ধারের হার উভয়ই চক্রের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়, কিন্তু বৃদ্ধির হার ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং ষষ্ঠ চক্রে একটি স্থির অবস্থায় পৌঁছায়। চক্রটি স্থিতিশীল হওয়ার পরে, সর্বাধিক অক্সিজেন মোল ভগ্নাংশ 99.9% এ পৌঁছাতে পারে এবং অক্সিজেন পুনরুদ্ধারের হার প্রায় 39.5%। কঠিন পর্যায়ে উপাদানটির শোষণ ঘনত্ব শুধুমাত্র গ্যাস পর্যায়ে উপাদানটির মোল ঘনত্বের উপর নির্ভর করে এবং গ্যাস ফেজ উপাদানের মোল ভগ্নাংশের সাথে এর কোন প্রয়োজনীয় সম্পর্ক নেই।
ছিদ্রযুক্ত মিডিয়ার দুই-ফেজ অঞ্চলে গ্যাস-কঠিন তাপমাত্রার পরিবর্তন মূলত নাইট্রোজেন শোষণ এবং শোষণের কারণে হয়। দুই-ফেজ প্রবাহ চাপ সুইং শোষণ মডেল চাপ সুইং শোষণ অক্সিজেন উত্পাদন পণ্যে অক্সিজেনের ঘনত্ব এবং পুনরুদ্ধারের মান কণা ব্যাস এবং ব্যাকওয়াশ হারের প্রভাব অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। যখন ব্যাকওয়াশের হার ছিল 0.6, তখন 0.4 মিমি, 0.8 মিমি, 1.6 মিমি, 3.2 মিমি এবং 6.4 মিমি কণা ব্যাস ব্যবহার করে সিমুলেশন তুলনা দেখায় যে একটি সর্বোত্তম ছিল 1.6 মিমি কণার আকার যা গ্যাস উৎপাদনে অক্সিজেনের গড় মোলার ভগ্নাংশ এবং অক্সিজেন পুনরুদ্ধারের হারকে সর্বোচ্চ মান পৌঁছানোর অনুমতি দেয়, যা যথাক্রমে 99.7% এবং 39.5% ছিল। যখন কণার ব্যাস ছিল 1.6 মিমি, তখন 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, এবং {{ ব্যাকওয়াশ হারের সিমুলেশন ফলাফল 31}}.8 তুলনা করা হয়েছিল, এবং এটি পাওয়া গেছে যে অক্সিজেন পুনরুদ্ধারের হার তার সর্বোচ্চ মান পৌঁছেছে যখন ব্যাকওয়াশ রেট ছিল 0.6৷
