תיאור המוצר
ציוד לייצור חמצן Psa, בתנאי טמפרטורת החדר ולחץ אטמוספרי, משתמש במסננת המולקולרית המיוחדת VPSA כדי לספוג באופן סלקטיבי חנקן, פחמן דו חמצני ומים וזיהומים אחרים באוויר, כדי להשיג חמצן בטוהר גבוה (93±2% ).
ייצור חמצן מסורתי נוקט בדרך כלל בשיטת הפרדה קריוגנית, שיכולה לייצר חמצן בטוהר גבוה. עם זאת, לציוד יש השקעה גבוהה, והציוד פועל במצב של לחץ גבוה וטמפרטורה נמוכה במיוחד. התפעול קשה, קצב התחזוקה גבוה וצריכת האנרגיה גבוהה ולעיתים צריך לעבור עשרות שעות כדי להפיק גז בדרך כלל לאחר התנעה.
מאז כניסת ציוד לייצור חמצן של psa לתיעוש, הטכנולוגיה התפתחה במהירות, מכיוון שביצועי המחיר שלה מאשר בטווח התפוקה הנמוך ודרישות הטוהר אינן גבוהות מדי במצב יש תחרותיות חזקה, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בהתכה, העשרת חמצן בכבשן פיצוץ, הלבנת עיסת, תנור זכוכית, טיפול בשפכים ותחומים נוספים.
המחקר המקומי על טכנולוגיה זו החל מוקדם יותר, אך בתוך תקופה ארוכה הפיתוח איטי יחסית.
מאז שנות ה-90, היתרונות של ציוד לייצור חמצן psa זוהו בהדרגה על ידי העם הסיני, ובשנים האחרונות הוכנסו לייצור תהליכים שונים של ציוד.
לציוד הפקת חמצן psa VPSA של Hangzhou Boxiang Gas Equipment Co., Ltd. יש עמדה מובילה בתחום תעשיית הדשנים, והשפעתו יוצאת דופן.
אחד מכיווני הפיתוח העיקריים של psa הוא הפחתת כמות הסופח ושיפור כושר הייצור של הציוד. עם זאת, השיפור של נפות מולקולריות לייצור חמצן מתבצע תמיד בכיוון של קצב ספיחת חנקן גבוה, מכיוון שביצועי הספיגה של נפות מולקולריות הם הבסיס ל-PSA.
המסננת המולקולרית באיכות טובה צריכה להיות בעלת מקדם הפרדת חנקן וחמצן גבוה, יכולת ספיחת רוויה וחוזק גבוה.
Psa כיוון פיתוח מרכזי נוסף הוא להשתמש במחזור קצר, זה צריך לא רק איכות מובטחת של מסננת מולקולרית, בו זמנית צריך להיות מבוסס על אופטימיזציה של המבנה הפנימי של מגדל הספיחה, על מנת להימנע מה שעלול לגרום למוצר להתקלקל חסרונות של חלוקה לא אחידה של ריכוז הגז במגדל הספיחה, וגם הציגו דרישות גבוהות יותר עבור מתג שסתום פרפר.
בתהליכי ייצור חמצן רבים של PSA, PSA, VSA ו- VPSA יכולים להיות מסווגים בדרך כלל לשלושה סוגים.
PSA הוא תהליך ספיחה אטמוספרי בלחץ סופר גדול. יש לו את היתרונות של יחידה פשוטה ודרישות נמוכות עבור מסננות מולקולריות, ואת החסרונות של צריכת אנרגיה גבוהה, אשר צריך לשמש בציוד קטן.
ל-VSA, או תהליך סיפוח ואקום בלחץ אטמוספרי, יש יתרון של צריכת אנרגיה נמוכה והחיסרון של ציוד מורכב יחסית והשקעה כוללת גבוהה.
VPSA הוא תהליך של פירוק ואקום באמצעות לחץ אטמוספרי. יש לו את היתרונות של צריכת אנרגיה נמוכה ויעילות גבוהה של מסננת מולקולרית. ההשקעה הכוללת של ציוד נמוכה בהרבה מזו של תהליך VSA, והחסרונות הם דרישות גבוהות יחסית למסננת ושסתום מולקולריים.
גז Hangzhou Boxiang מאמץ תהליך VPSA, ועושה שיפור גדול בתהליך והתהליך המסורתיים, אשר לא רק מפחית את צריכת האנרגיה למינימום (הכוונה לשימוש באותה מסננת מולקולרית של המותג), אלא גם משיג את המטרה של פישוט ומיעוט של ציוד, מפחית את ההשקעה, ובעל יחס ביצועים/מחיר גבוה יותר.
כל מערכת ייצור החמצן של psa מורכבת בעיקר ממפוח, משאבת ואקום, שסתום מיתוג, בולם ויחידת מאיץ לחץ חמצן של מיכל איזון חמצן.
לאחר הסרת חלקיקי האבק על ידי מסנן יניקה, האוויר הגולמי נלחץ ל-0.3~0.4 Barg על ידי מפוח שורשים ונכנס לאחד מהסופחים.
את הסופח ממלאים את הסופח, שבו מים, פחמן דו חמצני וכמות קטנה של רכיבי גז אחרים נספגים בכניסת הסופח על ידי האלומינה המופעלת בתחתית, ולאחר מכן נספג חנקן על ידי האלומינה המופעלת והזאוליט. על החלק העליון של המסננת המולקולרית 13X.
חמצן (כולל ארגון) הוא הרכיב הלא נספג והוא מופרש מהמוצא העליון של הסופח אל מיכל מאזן החמצן כמוצר.
כאשר הסופח נספג במידה מסוימת, הסופח יגיע למצב רוויה. בשלב זה, משאבת ואקום תשמש כדי לשאוב את הסופח דרך שסתום המיתוג (בניגוד לכיוון הספיחה), ודרגת הוואקום היא 0.45 ~ 0.5BARg.
המים הנספגים, הפחמן הדו חמצני, החנקן וכמות קטנה של מרכיבי גז אחרים נשאבים החוצה לאטמוספירה והסופח מתחדש.
כל סופח עובר לסירוגין בין השלבים הבאים:
- ספיחה
- ספיגה
- הטבעה
שלושת שלבי התהליך הבסיסיים לעיל נשלטים אוטומטית על ידי PLC ומערכת שסתומי מיתוג.
עקרון עבודה
שלושת שלבי התהליך הבסיסיים לעיל נשלטים אוטומטית על ידי PLC ומערכת שסתומי מיתוג.
1. עקרון הפרדת אוויר psa לייצור חמצן
המרכיבים העיקריים באוויר הם חנקן וחמצן. לכן, ניתן לבחור סופחים בעלי סלקטיביות ספיחה שונה לחנקן וחמצן ולתכנן תהליך טכנולוגי מתאים להפרדת חנקן וחמצן להפקת חמצן.
גם לחנקן וגם לחמצן יש מומנטים מרובעפולים, אבל מומנט המרובע של החנקן (0.31 A) גדול בהרבה מזה של החמצן (0.10 A), ולכן לחנקן יש יכולת ספיחה חזקה יותר על מסננות מולקולריות זאוליט מאשר חמצן (חנקן מפעיל כוח חזק יותר עם יונים על פני השטח של זאוליט).
לכן, כאשר אוויר עובר דרך מצע הספיחה המכיל סופח זאוליט בלחץ, החנקן נספג בזאוליט, והחמצן נספג פחות, ולכן הוא מועשר בשלב הגז וזורם החוצה ממצע הספיחה, מה שגורם לחמצן וחנקן להיפרד ל להשיג חמצן.
כאשר המסננת המולקולרית סופחת חנקן עד כמעט רוויה, האוויר נעצר והלחץ של מצע הספיגה מופחת, ניתן לספוג את החנקן שנספג במסננת המולקולרית החוצה, ולחדש את המסננת המולקולרית ולעשות שימוש חוזר.
ניתן לייצר חמצן ברציפות על ידי מעבר בין שתי ערוגות ספיחה או יותר.
נקודת הרתיחה של ארגון וחמצן קרובה זה לזה, ולכן קשה להפריד ביניהם, וניתן להעשיר אותם יחד בשלב הגז.
לכן, מכשיר הפקת חמצן psa יכול בדרך כלל להשיג רק ריכוז של 80% ~ 93% חמצן, בהשוואה לריכוז של 99.5% או יותר חמצן במכשיר הפרדת אוויר קריוגני, המכונה גם עשיר בחמצן.
על פי שיטות ספיגה שונות, ניתן לחלק את ייצור חמצן psa ל
שני תהליכים
1. תהליך PSA: ספיחת לחץ (0.2-0.6mpa), ספיגה אטמוספרית.
ציוד תהליך PSA הוא פשוט, השקעה קטנה, אך תפוקת חמצן נמוכה, צריכת אנרגיה גבוהה, מתאים לייצור חמצן בקנה מידה קטן (בדרך כלל < 200m3/h).
2. תהליך VPSA: ספיחה בלחץ רגיל או מעט גבוה מהלחץ הרגיל (0 ~ 50KPa), מיצוי ואקום (-50 ~ -80kpa) ספיחה.
בהשוואה לתהליך PSA, ציוד תהליך VPSA מורכב, השקעה גבוהה, אך יעילות גבוהה, צריכת אנרגיה נמוכה, מתאים לאירועי ייצור חמצן בקנה מידה גדול.
עבור תהליך ההפרדה בפועל, יש לקחת בחשבון גם רכיבי קורט אחרים באוויר.
יכולת הספיחה של פחמן דו חמצני ומים על סופחים רגילים היא בדרך כלל הרבה יותר גדולה מזו של חנקן וחמצן. ניתן למלא את הסופחים במצע הספיחה בחומרי ספיחה מתאימים (או שימוש בחומרי ספיחה של חמצן בעצמם) כך שניתן יהיה לספוג אותם ולהוציאם.
סקירה טכנית כללית של ציוד לייצור חמצן VPSA:
Ø לאמץ טכנולוגיה מתקדמת, טכנולוגיה בוגרת, צריכת אנרגיה נמוכה ועלויות תפעול של תהליך ייצור חמצן של שני מגדלים psa;
Ø הנמקה ובאמצעות בחינת הטופס סט שלם של ציוד, באיכות גבוהה כדי להבטיח את האמינות והיציבות של פעולת המערכת;
Ø ציוד, גמישות תפעול נוחה;
Ø בקרת תהליכים אוטומטית ביותר, ניהול מרכזי של חדר בקרה מרכזי;
אבטחת מערכת Ø טובה, ניטור ציוד, אמצעים למניעת תקלות לשיפור;
Ø ללא זיהום סביבתי;
Ø ציוד חמצן לביצוע פרסום סופי של הסטנדרטים הלאומיים של הרפובליקה העממית של סין ותקן השרים של התעשייה המכנית.
