Tuotteen kuvaus
Psa-hapentuotantolaitteet, jotka ovat huoneenlämpötilassa ja ilmanpaineessa, KÄYTTÄVÄT erityistä VPSA-molekyyliseulaa absorboimaan selektiivisesti typpeä, hiilidioksidia ja vettä sekä muita ilman epäpuhtauksia, jotta saadaan erittäin puhdasta happea (93±2 %). ).
Perinteisessä hapen tuotannossa käytetään yleensä kryogeenistä erotusmenetelmää, joka voi tuottaa erittäin puhdasta happea. Laitteisiin on kuitenkin investoitu paljon, ja laitteet toimivat korkean paineen ja erittäin alhaisen lämpötilan tilassa. Käyttö on vaikeaa, huoltotarve on korkea ja energiankulutus korkea, ja käynnistyksen jälkeen kaasun normaali tuotanto vaatii usein kymmeniä tunteja.
Psa-hapen tuotantolaitteiston teollistumisen myötä tekniikka on kehittynyt nopeasti, koska sen hintasuorituskyky kuin alhaisella tuottoalueella ja puhtausvaatimukset eivät ole liian korkeat tilanteessa on vahva kilpailukyky, joten sitä käytetään laajasti sulatuksessa, masuunien happirikastus, massan valkaisu, lasiuuni, jäteveden käsittely ja muilla aloilla.
Tämän tekniikan kotimainen tutkimus alkoi aikaisemmin, mutta pitkällä aikavälillä kehitys on suhteellisen hidasta.
1990-luvulta lähtien kiinalaiset ovat vähitellen tunnustaneet psa-hapen tuotantolaitteiden edut, ja viime vuosina tuotantoon on otettu erilaisia laitteita.
Hangzhou Boxiang Gas Equipment Co., Ltd.:n psa VPSA hapentuotantolaitteistolla on johtava asema lannoiteteollisuudessa ja sen vaikutus on erittäin merkittävä.
Yksi psan tärkeimmistä kehityssuunnista on vähentää adsorptioaineen määrää ja parantaa laitteiden tuotantokapasiteettia. Molekyyliseulojen parantaminen hapen tuotantoa varten tehdään kuitenkin aina korkean typen adsorptionopeuden suuntaan, koska molekyyliseulojen adsorptiokyky on PSA:n perusta.
Hyvälaatuisella molekyyliseulalla tulisi olla korkea typen ja hapen erotuskerroin, kyllästysadsorptiokyky ja korkea lujuus.
Psa toinen tärkeä kehityssuunta on käyttää lyhyttä sykliä, se ei vaadi vain taattua molekyyliseulan laatua, mutta samalla sen tulisi perustua adsorptiotornin sisäiseen rakenteen optimointiin, jotta vältetään mikä saattaa aiheuttaa tuotteen huonontumisen ja kaasukonsentraation epätasaisen jakautumisen haittoja adsorptiotornissa, ja asetti myös korkeammat vaatimukset läppäventtiilikytkimelle.
Monissa PSA-hapen tuotantoprosesseissa PSA, VSA ja VPSA voidaan yleensä luokitella kolmeen tyyppiin.
PSA on erittäin suuren paineen adsorptio ilmakehän desorptioprosessi. Sen etuna on yksinkertainen yksikkö ja alhaiset vaatimukset molekyyliseulille, ja haittoja korkea energiankulutus, jota tulisi käyttää pienissä laitteissa.
VSA:n eli ilmakehän paineadsorptio-tyhjödesorptioprosessin etuna on alhainen energiankulutus ja haittana suhteellisen monimutkaiset laitteet ja suuret kokonaisinvestoinnit.
VPSA on tyhjiödesorptioprosessi ilmakehän paineen kautta. Sen etuna on alhainen energiankulutus ja molekyyliseulan korkea hyötysuhde. Laitteiston kokonaisinvestointi on paljon pienempi kuin VSA-prosessin, ja haittoja ovat suhteellisen korkeat vaatimukset molekyyliseulalle ja venttiilille.
Hangzhou Boxiang gas ottaa käyttöön VPSA-prosessin ja tekee suuren parannuksen perinteiseen prosessiin ja prosessiin, mikä ei ainoastaan vähennä energiankulutusta minimiin (viitataan saman tuotemerkin molekyyliseulan käyttöön), vaan myös saavuttaa yksinkertaistamisen ja pienentämisen tavoitteen. Laitteistosta, vähentää investointeja ja sillä on korkeampi suorituskyky/hinta-suhde.
Koko psa-hapen tuotantojärjestelmä koostuu pääasiassa puhaltimesta, tyhjiöpumpusta, kytkentäventtiilistä, vaimentimesta ja happitasapainosäiliön happipaineen tehostusyksiköstä.
Kun pölyhiukkaset on poistettu imusuodattimella, raakailma paineistetaan 0,3 - 0,4 barg:iin Roots-puhaltimella ja se pääsee johonkin adsorbenteista.
Adsorbentti täytetään adsorbentissa, jossa pohjassa oleva aktivoitu alumiinioksidi adsorboi adsorbentin sisääntulossa vettä, hiilidioksidia ja pieniä määriä muita kaasukomponentteja, minkä jälkeen aktivoitu alumiinioksidi ja zeoliitti adsorboivat typpeä. 13X molekyyliseulan päällä.
Happi (mukaan lukien argon) on adsorboitumaton komponentti, ja se tuuletetaan adsorbentin yläosasta happitasapainosäiliöön tuotteena.
Kun adsorbentti adsorboituu tietyssä määrin, adsorbentti saavuttaa kyllästystilan. Tällä hetkellä tyhjiöpumppua käytetään adsorbentin imuroimiseen kytkentäventtiilin läpi (toisin kuin adsorptiosuunta), ja tyhjiöaste on 0,45–0,5 BARg.
Imeytynyt vesi, hiilidioksidi, typpi ja pieni määrä muita kaasukomponentteja pumpataan ilmakehään ja adsorbentti regeneroidaan.
Jokainen adsorbentti vaihtelee seuraavien vaiheiden välillä:
- adsorptio
- desorptio
-leimaus
Yllä olevia kolmea prosessin perusvaihetta ohjaavat automaattisesti PLC ja kytkentäventtiilijärjestelmä.
Toimintaperiaate
Yllä olevia kolmea prosessin perusvaihetta ohjaavat automaattisesti PLC ja kytkentäventtiilijärjestelmä.
1. Psa-ilman erotuksen periaate hapen tuottamiseksi
Ilman pääkomponentit ovat typpi ja happi. Siksi voidaan valita adsorbentteja, joilla on erilainen adsorptioselektiivisyys typelle ja hapelle, ja voidaan suunnitella sopiva teknologinen prosessi typen ja hapen erottamiseksi hapen tuottamiseksi.
Sekä typellä että hapella on kvadrupolimomentti, mutta typen kvadrupoolimomentti (0,31 A) on paljon suurempi kuin hapen (0,10 A), joten typellä on vahvempi adsorptiokyky zeoliittimolekyyliseuloilla kuin hapen (typpi kohdistaa voimakkaamman voiman ionien pinnalla zeoliitti).
Siksi, kun ilma kulkee paineen alaisena zeoliittiadsorbenttia sisältävän adsorptiopedin läpi, zeoliitti adsorboi typpeä ja happi imeytyy vähemmän, joten se rikastuu kaasufaasissa ja virtaa ulos adsorptiopedistä, jolloin happi ja typpi erottuvat saada happea.
Kun molekyyliseula adsorboi typpeä lähes kyllästymiseen, ilma pysäytetään ja adsorptiokerroksen painetta lasketaan, molekyyliseulan adsorboitu typpi voidaan desorboida ja molekyyliseula voidaan regeneroida ja käyttää uudelleen.
Happea voidaan tuottaa jatkuvasti vaihtamalla kahden tai useamman adsorptiokerroksen välillä.
Argonin ja hapen kiehumispiste on lähellä toisiaan, joten niiden erottaminen on vaikeaa ja ne voivat rikastua yhdessä kaasufaasissa.
Siksi psa-hapen tuotantolaite voi yleensä saada vain pitoisuuden 80 % ~ 93 % happea verrattuna 99,5 % tai enemmän happipitoisuuteen kryogeenisessä ilmanerotuslaitteessa, joka tunnetaan myös happirikkaana.
Eri desorptiomenetelmien mukaan psa-hapen tuotanto voidaan jakaa
Kaksi prosessia
1. PSA-prosessi: paineadsorptio (0,2-0,6 mpa), desorptio ilmakehässä.
PSA-prosessilaitteisto on yksinkertainen, pieni investointi, mutta alhainen happisaanto, korkea energiankulutus, soveltuu pienimuotoiseen hapentuotantoon (yleensä < 200m3/h).
2. VPSA-prosessi: adsorptio normaalipaineessa tai hieman normaalipaineessa (0 ~ 50 KPa), tyhjiöuutto (-50 ~ -80 kpa) desorptio.
Verrattuna PSA-prosessiin, VPSA-prosessilaitteet ovat monimutkaisia, suuria investointeja, mutta korkea hyötysuhde, alhainen energiankulutus, soveltuu laajamittaiseen hapentuotantoon.
Varsinaisessa erotusprosessissa on otettava huomioon myös muut ilmassa olevat hivenkomponentit.
Hiilidioksidin ja veden adsorptiokyky tavallisiin adsorbentteihin on yleensä paljon suurempi kuin typen ja hapen. Adsorbentit voidaan täyttää adsorptiopediin sopivilla adsorbenteilla (tai käyttämällä itse happea valmistavia adsorbentteja), jotta ne voidaan imeytyä ja poistaa.
Yleinen tekninen yleiskatsaus VPSA-hapentuotantolaitteisiin:
Ø ottaa käyttöön kehittynyttä teknologiaa, kypsää tekniikkaa, alhaista energiankulutusta ja kahden tornin prosessin psa hapentuotantoprosessin käyttökustannuksia;
Ø perustelut ja täydellisen laitesarjan muodon tarkastelun kautta korkea laatu järjestelmän toiminnan luotettavuuden ja vakauden varmistamiseksi;
Ø laitteet, kätevä toiminnan joustavuus;
Ø pitkälle automatisoitu prosessinohjaus, keskusvalvomon keskitetty hallinta;
Hyvä Ø järjestelmän turvallisuus, laitteiden valvonta, vian ehkäisytoimenpiteitä parantaa;
Ø ilman ympäristön saastumista;
Ø happilaitteet Kiinan kansantasavallan kansallisten standardien ja mekaanisen teollisuuden ministeriön standardien lopullisen julkaisun suorittamiseksi.
