תיאור מוצר
ציוד ייצור חמצן PSA, בתנאי טמפרטורת החדר ולחץ אטמוספרי, משתמש במסננת המולקולרית המיוחדת VPSA לספיגה סלקטיבית של חנקן, פחמן דו חמצני ומים וזיהומים אחרים באוויר, על מנת להשיג חמצן בטוהר גבוה (93 ± 2% ).
ייצור חמצן מסורתי מאמץ בדרך כלל שיטת הפרדה קריוגנית, שיכולה לייצר חמצן בטוהר גבוה. עם זאת, לציוד יש השקעה גבוהה, והציוד פועל תחת לחץ גבוה וטמפרטורה נמוכה במיוחד. הפעולה קשה, קצב התחזוקה גבוה וצריכת האנרגיה גבוהה, ולעתים קרובות היא צריכה לעבור עשרות שעות כדי להפיק גז בדרך כלל לאחר ההתחלה.
מאז שנכנס ציוד לייצור חמצן psa לתיעוש, הטכנולוגיה התפתחה במהירות, מכיוון שביצועי המחיר שלה מאשר בטווח התשואה הנמוך ודרישות הטוהר לא גבוהות מדי במצב יש תחרותיות חזקה, ולכן היא נמצאת בשימוש נרחב בהתכה, הכשרת חמצן בתנור הפיצוץ, הלבנת עיסת, תנור זכוכית, טיפול בשפכים ותחומים אחרים.
מחקר מקומי על טכנולוגיה זו החל מוקדם יותר, אך תוך פרק זמן ארוך ההתפתחות איטית יחסית.
מאז שנות התשעים, היתרונות של ציוד לייצור חמצן psa הוכרו בהדרגה על ידי העם הסיני, ובשנים האחרונות הוכנסו לייצור תהליכי ציוד שונים.
לציוד ייצור החמצן psa VPSA של Hangzhou Boxiang Gas Equipment Co., Ltd. יש עמדה מובילה בתחום תעשיית הדשן, והשפעתו יוצאת דופן מאוד.
אחד מכיווני הפיתוח העיקריים של psa הוא הפחתת כמות הספיחה ושיפור כושר הייצור של הציוד. עם זאת, שיפור המסננים המולקולריים לייצור חמצן מתבצע תמיד בכיוון של קצב ספיחת חנקן גבוה, מכיוון שביצועי הספיחה של מסננות 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 שימוש במחזור קצר, הוא צריך לא רק איכות מובטחת של מסננת מולקולרית, יחד עם זאת צריך להתבסס על אופטימיזציה של המבנה הפנימי של מגדל הספיחה, על מנת להימנע מכך שעלולה לגרום למוצר להיות רע ו החסרונות של חלוקה לא אחידה של ריכוז הגז במגדל הספיחה, וגם הציבו דרישות גבוהות יותר למתג שסתום פרפר.
בתהליכי ייצור חמצן PSA רבים, ניתן לסווג PSA, VSA ו- VPSA בדרך כלל לשלושה סוגים.
PSA הוא תהליך ספיחת לחץ סופר אטמוספרי בלחץ גדול. יש לו את היתרונות של יחידה פשוטה ודרישות נמוכות לנפות מולקולריות, והחסרונות של צריכת אנרגיה גבוהה, שיש להשתמש בה בציוד קטן.
ל- VSA, או תהליך ספיחת ואקום של ספיחת לחץ אטמוספרי, יש את היתרון של צריכת אנרגיה נמוכה והחיסרון של ציוד מורכב יחסית והשקעה כוללת גבוהה.
VPSA הוא תהליך של ספיחת ואקום באמצעות לחץ אטמוספרי. יש לו את היתרונות של צריכת אנרגיה נמוכה ויעילות גבוהה של מסננת מולקולרית. סך ההשקעה של ציוד נמוכה בהרבה מזו של תהליך VSA, והחסרונות הם דרישות גבוהות יחסית למסננת ושסתום מולקולרי.
גז האנגג'ואו Boxiang מאמץ את תהליך VPSA, ומשפר מאוד את התהליך והתהליך המסורתיים, אשר לא רק מפחית את צריכת האנרגיה למינימום (מתייחס לשימוש באותו מסננת מולקולרית של המותג), אלא גם משיג את המטרה של פישוט ומזעור של ציוד, מקטין את ההשקעה, ויש לו יחס ביצועים/מחיר גבוה יותר.
כל מערכת ייצור החמצן psa מורכבת בעיקר ממפוח, משאבת ואקום, שסתום מיתוג, בולם ויחידת מגביר לחץ חמצן של מיכל איזון החמצן.
לאחר הסרת חלקיקי אבק באמצעות מסנן יניקה, לחץ אוויר אוויר גולמי ל- 0.3 ~ 0.4 Barg על ידי מפוח Roots ונכנס לאחד החומרים הסופחים.
הסופח מלא בסופח, שבו מים, פחמן דו חמצני וכמות קטנה של רכיבי גז אחרים נספגים בכניסת הסופח על ידי האלומינה המופעלת בתחתית, ואז חנקן נספג על ידי האלומינה והזאוליט המופעלים. בחלקו העליון של המסננת המולקולרית 13X.
חמצן (כולל ארגון) הוא המרכיב הלא נספג והוא פורק מהשקע העליון של הסופח אל מיכל איזון החמצן כמוצר.
כאשר הסופח נספג במידה מסוימת, הסופח יגיע למצב הרוויה. בשלב זה, משאבת ואקום תשמש לשואב את הסופח דרך שסתום המיתוג (בניגוד לכיוון הספיחה), ותואר הוואקום הוא 0.45 ~ 0.5BARg.
המים הנספגים, הפחמן הדו חמצני, החנקן וכמות קטנה של רכיבי גז אחרים נשאבים החוצה לאטמוספירה והסופח מתחדש.
כל סופג מתחלף בין השלבים הבאים:
- ספיגה
- ספיגה
- הטבעה
שלושת שלבי התהליך הבסיסיים לעיל נשלטים אוטומטית על ידי PLC ומערכת שסתום מיתוג.
עקרון העבודה
שלושת שלבי התהליך הבסיסיים לעיל נשלטים אוטומטית על ידי PLC ומערכת שסתום מיתוג.
1. עקרון הפרדת אוויר psa לייצור חמצן
המרכיבים העיקריים באוויר הם חנקן וחמצן. לכן, ניתן לבחור סופרים בעלי סלקטיביות ספיגה שונה לחנקן וחמצן ולתכנן תהליך טכנולוגי מתאים להפריד בין חנקן וחמצן לייצור חמצן.
הן לחנקן והן לחמצן יש רגעים מרובעים, אך רגע הארבע קוטב של החנקן (0.31 A) גדול בהרבה מזה של החמצן (0.10 A), ולכן לחנקן יש יכולת ספיחה חזקה יותר במסננים מולקולריים של זאוליט מאשר בחמצן (חנקן מפעיל כוח חזק יותר עם יונים על פני השטח של זאוליט).
לכן, כאשר האוויר עובר דרך מיטת הספיחה המכילה ספיגת זאוליט בלחץ, חנקן נספג על ידי הזאוליט, וחמצן נספג פחות, ולכן הוא מועשר בשלב הגז וזורם מחוץ למיטת הספיחה, מה שהופך חמצן וחנקן להפריד להשיג חמצן.
כאשר המסננת המולקולרית סופחת חנקן עד לרוויה כמעט, האוויר נעצר והלחץ של מיטת הספיגה מצטמצם, ניתן לחסל את החנקן שנספג על ידי המסננת המולקולרית, ולייצר מחדש את המסננת המולקולרית ולהשתמש בה מחדש.
ניתן לייצר חמצן ברציפות על ידי מעבר בין שתי מיטות ספיחה או יותר.
נקודת הרתיחה של הארגון והחמצן קרובים זה לזה, ולכן קשה להפריד ביניהם, וניתן להעשיר אותם יחד בשלב הגז.
לכן, מכשיר ייצור החמצן psa בדרך כלל יכול להשיג רק את הריכוז של 80% ~ 93% חמצן, בהשוואה לריכוז של 99.5% או יותר חמצן במכשיר הפרדת האוויר הקריוגני, המכונה גם עתיר חמצן.
על פי שיטות ספיגה שונות, ניתן לחלק את ייצור החמצן ל- psa
שני תהליכים
1. תהליך PSA: ספיחת לחץ (0.2-0.6mpa), ספיגה אטמוספרית.
ציוד תהליכי PSA הוא השקעה פשוטה, קטנה, אך תשואת חמצן נמוכה, צריכת אנרגיה גבוהה, המתאימה לאירועי חמצן בקנה מידה קטן (בדרך כלל <200m3/שעה).
2. תהליך VPSA: ספיחה בלחץ רגיל או מעט גבוה מהלחץ הרגיל (0 ~ 50KPa), סילוק ואקום (-50 ~ -80kpa).
בהשוואה לתהליך PSA, ציוד תהליכי VPSA הינו מורכב, השקעה גבוהה, אך יעילות גבוהה, צריכת אנרגיה נמוכה, מתאים לאירועי ייצור חמצן בקנה מידה גדול.
לצורך תהליך ההפרדה בפועל, יש לקחת בחשבון גם רכיבי קורט אחרים באוויר.
כושר הספיגה של פחמן דו חמצני ומים על סופחים רגילים בדרך כלל גדול בהרבה מזה של חנקן וחמצן. ניתן למלא את הסופחים במיטת הספיחה בעזרת סופחים מתאימים (או שימוש בחומרים סופחים לייצור חמצן בעצמם) כך שניתן לספוג ולהסיר אותם.
סקירה כללית טכנית של ציוד ייצור חמצן VPSA:
Ø לאמץ טכנולוגיה מתקדמת, טכנולוגיה בוגרת, צריכת אנרגיה נמוכה ועלויות תפעול של תהליך ייצור חמצן מסוג שני מגדלים;
Ø נימוקים, ובחינת טופס סט שלם של ציוד, באיכות גבוהה כדי להבטיח את האמינות והיציבות של פעולת המערכת;
ציוד Ø, גמישות פעולה נוחה;
Ø בקרת תהליכים אוטומטית ביותר, ניהול מרכזי של חדר הבקרה המרכזי;
אבטחת מערכת טובה Ø, ניטור ציוד, אמצעי מניעת תקלות לשיפור;
Ø ללא זיהום סביבתי;
ציוד חמצן לביצוע פרסום סופי של הרפובליקה העממית של סין בתקנים לאומיים ותקן מיניסטירי של התעשייה המכנית.
