وصف المنتج
تستخدم معدات إنتاج الأكسجين Psa، في حالة درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي، المنخل الجزيئي الخاص VPSA لامتصاص النيتروجين وثاني أكسيد الكربون والماء والشوائب الأخرى في الهواء بشكل انتقائي، وذلك للحصول على الأكسجين بدرجة نقاء عالية (93 ± 2٪). ).
يعتمد إنتاج الأكسجين التقليدي عمومًا طريقة الفصل المبرد، والتي يمكن أن تنتج الأكسجين بدرجة نقاء عالية. ومع ذلك، فإن المعدات لديها استثمار مرتفع، وتعمل المعدات تحت حالة الضغط العالي ودرجة الحرارة المنخفضة للغاية. العملية صعبة، ومعدل الصيانة مرتفع، واستهلاك الطاقة مرتفع، وغالبًا ما يحتاج إلى مرور عشرات الساعات لإنتاج الغاز بشكل طبيعي بعد البدء.
منذ أن دخلت معدات إنتاج الأكسجين psa في التصنيع، تطورت التكنولوجيا بسرعة، لأن أداء سعرها أعلى من نطاق الإنتاج المنخفض ومتطلبات النقاء ليست عالية جدًا في الوضع ولديها قدرة تنافسية قوية، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع في الصهر، تخصيب الأكسجين في الفرن العالي، وتبييض اللب، وفرن الزجاج، ومعالجة مياه الصرف الصحي وغيرها من المجالات.
بدأت الأبحاث المحلية على هذه التكنولوجيا في وقت سابق، ولكن على مدى فترة طويلة من الزمن كان التطوير بطيئًا نسبيًا.
منذ التسعينيات، تم الاعتراف تدريجياً بمزايا معدات إنتاج الأكسجين psa من قبل الشعب الصيني، وفي السنوات الأخيرة، تم إدخال عمليات مختلفة للمعدات إلى الإنتاج.
تتمتع معدات إنتاج الأكسجين psa VPSA التابعة لشركة Hangzhou Boxiang Gas Equipment Co., Ltd. بمكانة رائدة في مجال صناعة الأسمدة، وتأثيرها ملحوظ للغاية.
أحد اتجاهات التطوير الرئيسية لـ PSA هو تقليل كمية المادة المازة وتحسين القدرة الإنتاجية للمعدات. ومع ذلك، يتم دائمًا تحسين المناخل الجزيئية لإنتاج الأكسجين في اتجاه معدل امتصاص النيتروجين العالي، لأن أداء الامتزاز للمناخل الجزيئية هو أساس PSA.
يجب أن يتمتع المنخل الجزيئي ذو الجودة الجيدة بمعامل فصل عالي للنيتروجين والأكسجين، وقدرة امتزاز تشبع وقوة عالية.
اتجاه تطوير رئيسي آخر لـ Psa هو استخدام الدورة القصيرة، فهي لا تحتاج فقط إلى جودة مضمونة للمنخل الجزيئي، وفي الوقت نفسه يجب أن تعتمد على تحسين الهيكل الداخلي لبرج الامتزاز، لتجنب ما قد يتسبب في تلف المنتج و عيوب التوزيع غير الموحد لتركيز الغاز في برج الامتزاز، وكذلك طرح متطلبات أعلى لمفتاح صمام الفراشة.
في العديد من عمليات إنتاج الأكسجين PSA، يمكن تصنيف PSA وVSA وVPSA بشكل عام إلى ثلاثة أنواع.
PSA هي عملية الامتزاز الجوي لامتصاص الضغط الكبير للغاية. إنها تتميز بمزايا الوحدة البسيطة والمتطلبات المنخفضة للمناخل الجزيئية، وعيوب الاستهلاك العالي للطاقة، والتي ينبغي استخدامها في المعدات الصغيرة.
تتمتع VSA، أو عملية الامتزاز الفراغي لامتصاص الضغط الجوي، بميزة انخفاض استهلاك الطاقة وعيوب المعدات المعقدة نسبيًا والاستثمار الإجمالي المرتفع.
VPSA هي عملية الامتزاز الفراغي من خلال الضغط الجوي. إنها تتميز بمزايا استهلاك الطاقة المنخفض والكفاءة العالية للمنخل الجزيئي. إجمالي الاستثمار في المعدات أقل بكثير من عملية VSA، والعيوب هي المتطلبات العالية نسبيًا للمنخل الجزيئي والصمام.
يعتمد غاز Hangzhou Boxiang عملية VPSA، ويحقق تحسينًا كبيرًا على العملية والعملية التقليدية، والتي لا تقلل فقط من استهلاك الطاقة إلى الحد الأدنى (تشير إلى استخدام نفس المنخل الجزيئي للعلامة التجارية)، ولكنها تحقق أيضًا هدف التبسيط والتصغير. من المعدات، ويقلل من الاستثمار، ولديه نسبة أداء/سعر أعلى.
يتكون نظام إنتاج الأكسجين psa بالكامل بشكل أساسي من منفاخ ومضخة فراغ وصمام تبديل وامتصاص ووحدة معززة لضغط الأكسجين في خزان توازن الأكسجين.
بعد إزالة جزيئات الغبار بواسطة مرشح الشفط، يتم ضغط الهواء الخام إلى 0.3 ~ 0.4 بار بواسطة منفاخ Roots ويدخل إلى أحد الممتزات.
تتم تعبئة المادة الممتزة في المادة المازة، حيث يتم امتصاص الماء وثاني أكسيد الكربون وكمية صغيرة من مكونات الغاز الأخرى عند مدخل المادة المازة بواسطة الألومينا المنشطة الموجودة في الأسفل، ثم يتم امتصاص النيتروجين بواسطة الألومينا المنشطة والزيوليت على الجزء العلوي من المنخل الجزيئي 13X.
الأكسجين (بما في ذلك الأرجون) هو المكون غير الممتز ويتم تنفيسه من المخرج العلوي للممتز إلى خزان توازن الأكسجين كمنتج.
عندما يتم امتزاز المادة المازة إلى حد ما، فإن المادة المازة ستصل إلى حالة التشبع. في هذا الوقت، سيتم استخدام مضخة التفريغ لتفريغ المادة الممتصة من خلال صمام التحويل (على عكس اتجاه الامتزاز)، ودرجة التفريغ هي 0.45 ~ 0.5BARg.
يتم ضخ الماء الممتص وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين وكمية صغيرة من مكونات الغاز الأخرى إلى الغلاف الجوي ويتم تجديد المادة المازة.
يتناوب كل جهاز امتزاز بين الخطوات التالية:
- الامتزاز
- الامتزاز
- ختم
يتم التحكم تلقائيًا في خطوات العملية الأساسية الثلاثة المذكورة أعلاه بواسطة PLC ونظام صمام التبديل.
مبدأ العمل
يتم التحكم تلقائيًا في خطوات العملية الأساسية الثلاثة المذكورة أعلاه بواسطة PLC ونظام صمام التبديل.
1. مبدأ فصل الهواء PSA لإنتاج الأكسجين
المكونات الرئيسية في الهواء هي النيتروجين والأكسجين. لذلك، يمكن اختيار مواد ماصة ذات انتقائية امتصاص مختلفة للنيتروجين والأكسجين ويمكن تصميم عملية تكنولوجية مناسبة لفصل النيتروجين والأكسجين لإنتاج الأكسجين.
يتمتع كل من النيتروجين والأكسجين بعزم رباعي القطب، لكن عزم النيتروجين الرباعي (0.31 أ) أكبر بكثير من عزم الأكسجين (0.10 أ)، لذلك يتمتع النيتروجين بقدرة امتصاص أقوى على المناخل الجزيئية للزيوليت من الأكسجين (يبذل النيتروجين قوة أكبر مع الأيونات على السطح الزيوليت).
لذلك، عندما يمر الهواء عبر طبقة الامتزاز التي تحتوي على مادة ماصة الزيوليت تحت الضغط، يتم امتصاص النيتروجين بواسطة الزيوليت، ويكون امتصاص الأكسجين أقل، لذلك يتم إثراؤه في الطور الغازي ويتدفق خارج طبقة الامتزاز، مما يجعل الأكسجين والنيتروجين منفصلين الحصول على الأكسجين.
عندما يمتص المنخل الجزيئي النيتروجين إلى درجة قريبة من التشبع، يتم إيقاف الهواء وتقليل ضغط طبقة الامتزاز، ويمكن امتصاص النيتروجين الممتز بواسطة المنخل الجزيئي، ويمكن تجديد المنخل الجزيئي وإعادة استخدامه.
يمكن إنتاج الأكسجين بشكل مستمر عن طريق التبديل بين سريرين أو أكثر من طبقات الامتزاز.
درجة غليان الأرجون والأكسجين قريبة من بعضها البعض، لذلك يصعب فصلهما، ويمكن إثراؤهما معًا في الطور الغازي.
ولذلك، فإن جهاز إنتاج الأكسجين psa عادةً ما يمكنه فقط الحصول على تركيز 80% ~ 93% أكسجين، مقارنة بتركيز 99.5% أو أكثر من الأكسجين في جهاز فصل الهواء المبرد، المعروف أيضًا باسم غني بالأكسجين.
وفقا لطرق الامتزاز المختلفة، يمكن تقسيم إنتاج الأكسجين PSA إلى
عمليتان
1. عملية PSA: امتزاز الضغط (0.2-0.6mpa)، الامتزاز الجوي.
معدات معالجة PSA بسيطة، واستثمار صغير، ولكن إنتاجية الأكسجين منخفضة، واستهلاك عالي للطاقة، ومناسبة لمناسبات إنتاج الأكسجين على نطاق صغير (عمومًا <200 م 3 / ساعة).
2. عملية VPSA: الامتزاز تحت الضغط العادي أو أعلى قليلاً من الضغط العادي (0 ~ 50KPa)، الامتصاص بالفراغ (-50 ~ -80kpa).
بالمقارنة مع عملية PSA، فإن معدات معالجة VPSA معقدة، واستثمار عالي، ولكنها عالية الكفاءة، واستهلاك منخفض للطاقة، ومناسبة لمناسبات إنتاج الأكسجين على نطاق واسع.
بالنسبة لعملية الفصل الفعلية، يجب أيضًا مراعاة المكونات النزرة الأخرى الموجودة في الهواء.
إن قدرة امتصاص ثاني أكسيد الكربون والماء على الممتزات العادية أكبر بشكل عام من قدرة النيتروجين والأكسجين. يمكن ملء المواد الممتزة في طبقة الامتزاز بالمواد الماصة المناسبة (أو استخدام المواد الممتزة التي تصنع الأكسجين بنفسها) بحيث يمكن امتصاصها وإزالتها.
نظرة عامة فنية على معدات إنتاج الأكسجين VPSA:
Ø اعتماد التكنولوجيا المتقدمة والتكنولوجيا الناضجة واستهلاك الطاقة المنخفض وتكاليف التشغيل لعملية توليد الأكسجين psa ذات البرجين ؛
Ø التفكير، ومن خلال فحص النموذج لمجموعة كاملة من المعدات، ذات جودة عالية لضمان موثوقية واستقرار تشغيل النظام؛
Ø المعدات، مرونة عملية مريحة؛
Ø التحكم الآلي في العمليات، والإدارة المركزية لغرفة التحكم المركزية؛
جيد Ø أمن النظام، ومراقبة المعدات، وتحسين تدابير منع الأخطاء؛
Ø بدون تلوث بيئي.
Ø معدات الأكسجين لإجراء النشر النهائي للمعايير الوطنية لجمهورية الصين الشعبية والمعايير الوزارية للصناعة الميكانيكية.
