Описание продукта
Оборудование для производства кислорода Psa при комнатной температуре и атмосферном давлении ИСПОЛЬЗУЕТ специальное молекулярное сито VPSA для избирательного поглощения азота, углекислого газа, воды и других примесей в воздухе, чтобы получить кислород высокой чистоты (93 ± 2%). ).
Традиционное производство кислорода обычно использует метод криогенного разделения, который позволяет производить кислород высокой чистоты. Однако оборудование требует больших инвестиций, и оборудование работает в условиях высокого давления и сверхнизкой температуры. Эксплуатация сложна, скорость технического обслуживания высока, потребление энергии велико, и часто требуется пройти десятки часов, чтобы нормально производить газ после запуска.
С тех пор, как оборудование для производства кислорода PSA вошло в индустриализацию, технология быстро развивалась, поскольку ее ценовые характеристики, чем в диапазоне низкого выхода, а требования к чистоте не слишком высоки, в ситуации имеется сильная конкурентоспособность, поэтому она широко используется в плавке, обогащение кислородом доменной печи, отбеливание целлюлозы, стекловаренная печь, очистка сточных вод и другие области.
Отечественные исследования этой технологии начались раньше, но в течение длительного периода времени развитие идет относительно медленно.
С 1990-х годов преимущества оборудования для производства кислорода PSA постепенно признавались китайским народом, и в последние годы в производство были запущены различные процессы оборудования.
Оборудование для производства кислорода PSA VPSA компании Hangzhou Boxiang Gas Equipment Co., Ltd. занимает лидирующие позиции в области производства удобрений, и его эффективность очень примечательна.
Одним из основных направлений развития ПСА является снижение количества адсорбента и повышение производительности оборудования. Однако совершенствование молекулярных сит для получения кислорода всегда ведется в направлении высокой скорости адсорбции азота, поскольку адсорбционные характеристики молекулярных сит являются основой КПА.
Молекулярное сито хорошего качества должно иметь высокий коэффициент разделения азота и кислорода, адсорбционную способность насыщения и высокую прочность.
Другим важным направлением развития является использование короткого цикла, оно требует не только гарантированного качества молекулярных сит, но в то же время должно быть основано на оптимизации внутренней структуры адсорбционной башни, чтобы избежать этого, это может привести к ухудшению качества продукта и недостатки неравномерного распределения концентрации газа в адсорбционной башне, а также выдвигают более высокие требования к дроссельному переключателю.
Во многих процессах производства кислорода PSA PSA, VSA и VPSA обычно можно разделить на три типа.
PSA - это процесс адсорбции при сверхвысоком давлении и атмосферной десорбции. Он имеет преимущества, заключающиеся в простоте устройства и низких требованиях к молекулярным ситам, а также недостатки, заключающиеся в высоком энергопотреблении, которое следует использовать в небольшом оборудовании.
VSA, или процесс адсорбции и вакуумной десорбции при атмосферном давлении, имеет преимущество низкого энергопотребления и недостаток относительно сложного оборудования и высоких общих инвестиций.
VPSA – это процесс вакуумной десорбции при атмосферном давлении. Он имеет преимущества низкого энергопотребления и высокой эффективности молекулярного сита. Общие инвестиции в оборудование намного ниже, чем у процесса VSA, а недостатками являются относительно высокие требования к молекулярным ситам и клапанам.
Газ Hangzhou Boxiang использует процесс VPSA и значительно улучшает традиционные процессы и процессы, что не только снижает потребление энергии до минимума (относится к использованию молекулярного сита той же марки), но также достигает цели упрощения и миниатюризации. оборудования, снижает инвестиции и имеет более высокое соотношение производительности и цены.
Вся система производства кислорода PSA в основном состоит из воздуходувки, вакуумного насоса, переключающего клапана, абсорбера и блока повышения давления кислорода в кислородном балансовом резервуаре.
После удаления частиц пыли с помощью всасывающего фильтра неочищенный воздух сжимается до давления 0,3–0,4 бар (изб.) с помощью воздуходувки Рутса и поступает в один из адсорбентов.
Адсорбент заполнен адсорбентом, в котором вода, диоксид углерода и небольшое количество других газовых компонентов адсорбируются на входе в адсорбент активированным оксидом алюминия на дне, а затем азот адсорбируется активированным оксидом алюминия и цеолитом. на вершине молекулярного сита 13X.
Кислород (включая аргон) является неадсорбированным компонентом и выводится из верхнего выпускного отверстия адсорбера в кислородный уравновешивающий бак в качестве продукта.
Когда адсорбент адсорбируется до определенной степени, адсорбент достигает состояния насыщения. В это время вакуумный насос будет использоваться для вакуумирования адсорбента через переключающий клапан (вопреки направлению адсорбции), а степень вакуума составляет 0,45 ~ 0,5 бар изб.
Поглощенная вода, углекислый газ, азот и небольшое количество других газовых компонентов откачиваются в атмосферу и регенерируется адсорбент.
Каждый адсорбер чередует следующие этапы:
- адсорбция
- десорбция
- штамповка
Вышеупомянутые три основных этапа процесса автоматически контролируются ПЛК и системой переключающих клапанов.
Принцип работы
Вышеупомянутые три основных этапа процесса автоматически контролируются ПЛК и системой переключающих клапанов.
1. Принцип разделения воздуха PSA для получения кислорода
Основными компонентами воздуха являются азот и кислород. Таким образом, можно подобрать адсорбенты с различной селективностью адсорбции азота и кислорода и разработать соответствующий технологический процесс разделения азота и кислорода с получением кислорода.
И азот, и кислород имеют квадрупольные моменты, но квадрупольный момент азота (0,31 А) намного больше, чем квадрупольный момент кислорода (0,10 А), поэтому азот обладает более сильной адсорбционной способностью на молекулярных ситах цеолита, чем кислород (азот оказывает более сильное воздействие на ионы на поверхности). цеолита).
Следовательно, когда воздух проходит через адсорбционный слой, содержащий цеолитовый адсорбент, под давлением, азот адсорбируется цеолитом, а кислород поглощается меньше, поэтому он обогащается газовой фазой и вытекает из адсорбционного слоя, в результате чего кислород и азот разделяются на получить кислород.
Когда молекулярное сито адсорбирует азот почти до уровня насыщения, подачу воздуха останавливают и давление адсорбционного слоя снижается, азот, адсорбированный молекулярным ситом, может быть десорбирован, а молекулярное сито можно регенерировать и использовать повторно.
Кислород можно производить непрерывно, переключаясь между двумя или более слоями адсорбции.
Точки кипения аргона и кислорода близки друг к другу, поэтому их трудно разделить, и они могут обогащаться вместе в газовой фазе.
Таким образом, устройство для производства кислорода PSA обычно может получить только концентрацию кислорода 80–93% по сравнению с концентрацией кислорода 99,5% или более в устройстве криогенного разделения воздуха, также известном как обогащенное кислородом.
В соответствии с различными методами десорбции производство кислорода PSA можно разделить на
Два процесса
1. Процесс PSA: адсорбция под давлением (0,2-0,6 МПа), атмосферная десорбция.
Технологическое оборудование PSA простое, с небольшими инвестициями, но с низким выходом кислорода, высоким потреблением энергии, подходит для мелкомасштабного производства кислорода (обычно <200 м3/ч).
2. Процесс VPSA: адсорбция при нормальном давлении или немного выше нормального давления (0 ~ 50 кПа), вакуумная экстракция (-50 ~ -80 кПа), десорбция.
По сравнению с процессом PSA, технологическое оборудование VPSA является сложным, требующим больших инвестиций, но высокоэффективным и низким энергопотреблением, подходящим для крупномасштабного производства кислорода.
Для фактического процесса разделения необходимо также учитывать другие микроэлементы в воздухе.
Адсорбционная способность углекислого газа и воды на обычных адсорбентах обычно значительно выше, чем у азота и кислорода. Адсорбенты можно заполнить в адсорбционном слое соответствующими адсорбентами (или использовать сами адсорбенты, производящие кислород), чтобы их можно было абсорбировать и удалить.
Общий технический обзор оборудования для производства кислорода VPSA:
Ø принять передовые технологии, зрелые технологии, низкое энергопотребление и эксплуатационные затраты в двухбашенном процессе производства кислорода PSA;
Ø обоснование и, путем проверки формы полного комплекта оборудования, высокое качество обеспечения надежности и стабильности работы системы;
Ø оборудование, удобная гибкость эксплуатации;
Ø высокоавтоматизированное управление технологическими процессами, централизованное управление из центральной диспетчерской;
Хорошая безопасность системы Ø, мониторинг оборудования, меры по предотвращению неисправностей для улучшения;
Ø без загрязнения окружающей среды;
Ø кислородное оборудование для окончательной публикации национальных стандартов Китайской Народной Республики и министерских стандартов машиностроительной промышленности.