製品説明
Psa酸素製造装置は、室温および大気圧の条件下で、特殊なVPSAモレキュラーシーブを使用して、空気中の窒素、二酸化炭素、水およびその他の不純物を選択的に吸収し、高純度(93±2%)の酸素を取得します。 )。
従来の酸素製造では、高純度の酸素を製造できる深冷分離法が一般的です。しかし、設備投資が高額であり、また装置は高圧、極低温の状態で動作します。操作が難しく、メンテナンス率が高く、エネルギー消費も多く、起動してから正常にガスが発生するまでに数十時間を要することも多い。
psa酸素製造装置は工業化されて以来、技術が急速に発展しており、低収率範囲よりもコストパフォーマンスが高く、純度要件も高すぎない状況で競争力が強いため、製錬で広く使用されています。高炉酸素富化、パルプ漂白、ガラス炉、廃水処理などの分野。
この技術に関する国内の研究は以前から開始されていましたが、長期にわたって開発は比較的ゆっくりとしています。
1990年代以降、psa酸素製造装置の利点は中国人に徐々に認識され、近年ではさまざまなプロセスの装置が生産されています。
杭州博祥ガス設備有限公司の psa VPSA 酸素製造装置は肥料産業分野で主導的な地位を占めており、その効果は非常に顕著です。
psa の主な開発方向の 1 つは、吸着剤の量を削減し、装置の生産能力を向上させることです。しかし、モレキュラーシーブの吸着性能はPSAの基本であるため、酸素製造のためのモレキュラーシーブの改良は常に窒素吸着率を高める方向で行われます。
良質のモレキュラーシーブは、窒素と酸素の分離係数が高く、飽和吸着能力があり、強度が高い必要があります。
もう一つの主要な開発方向は、短いサイクルを使用することです。モレキュラーシーブの品質を保証するだけでなく、同時に製品の劣化や不良の原因となる可能性のある吸着塔の内部構造の最適化に基づく必要があります。吸着塔内のガス濃度が不均一に分布するという欠点を指摘し、バタフライバルブスイッチに対するより高い要件も提示しています。
多くの PSA 酸素製造プロセスでは、PSA、VSA、VPSA の 3 つのタイプに一般的に分類できます。
PSAは超高圧吸着大気脱着プロセスです。これには、ユニットが単純でモレキュラーシーブの要件が低いという利点がありますが、エネルギー消費が高いため、小型の装置で使用する必要があるという欠点があります。
VSA (大気圧吸着真空脱着プロセス) には、エネルギー消費量が少ないという利点がありますが、装置が比較的複雑で総投資額が大きいという欠点があります。
VPSA は、大気圧による真空脱着のプロセスです。エネルギー消費量が少なく、モレキュラーシーブの効率が高いという利点があります。設備の総投資額は VSA プロセスよりもはるかに低く、欠点はモレキュラーシーブとバルブの要件が比較的高いことです。
杭州博祥ガスはVPSAプロセスを採用し、従来のプロセスとプロセスを大幅に改善し、エネルギー消費を最小限に抑えるだけでなく(同じブランドのモレキュラーシーブの使用を指します)、簡素化と小型化の目標も達成します。設備の削減により投資が削減され、パフォーマンスと価格の比率が向上します。
psa 酸素製造システム全体は主にブロワー、真空ポンプ、切替バルブ、吸収装置、酸素バランスタンクの酸素昇圧ユニットで構成されています。
サクションフィルターで粉塵を除去した後、生空気をルーツブロワーで0.3~0.4 Bargに加圧し、吸着剤の1つに送り込みます。
吸着剤内に充填されており、吸着剤入口で水、二酸化炭素、その他少量のガス成分が底部の活性アルミナに吸着され、さらに活性アルミナとゼオライトにより窒素が吸着されます。 13X モレキュラーシーブの上に置きます。
酸素 (アルゴンを含む) は非吸着成分であり、製品として吸着器の上部出口から酸素バランス タンクに排出されます。
吸着剤がある程度吸着されると、吸着剤は飽和状態に達します。このとき、真空ポンプを使用して切替バルブを通して吸着剤を真空引きします(吸着方向とは逆)。真空度は0.45~0.5BARgです。
吸収された水、二酸化炭素、窒素、およびその他の少量のガス成分はポンプで大気中に排出され、吸着剤は再生されます。
各吸着剤は次のステップを交互に実行します。
- 吸着
- 脱着
- スタンピング
上記の 3 つの基本プロセス ステップは、PLC とスイッチング バルブ システムによって自動的に制御されます。
動作原理
上記の 3 つの基本的なプロセス ステップは、PLC とスイッチング バルブ システムによって自動的に制御されます。
1. psa空気分離による酸素生成の原理
空気中の主成分は窒素と酸素です。したがって、窒素と酸素に対して異なる吸着選択性を持つ吸着剤を選択し、窒素と酸素を分離して酸素を生成する適切な技術プロセスを設計できます。
窒素と酸素は両方とも四重極モーメントを持っていますが、窒素の四重極モーメント (0.31 A) は酸素の四重極モーメント (0.10 A) よりもはるかに大きいため、窒素は酸素よりもゼオライトモレキュラーシーブに対して強い吸着能力を持っています (窒素は表面のイオンにより強い力を発揮します)ゼオライトの)。
したがって、ゼオライト吸着剤を含む吸着床に空気が加圧下で通過すると、窒素はゼオライトに吸着され、酸素は吸収されにくくなるため、気相に濃縮されて吸着床から流出し、酸素と窒素が分離されます。酸素を得る。
モレキュラーシーブが窒素を飽和近くまで吸着すると、空気を止めて吸着床の圧力を下げ、モレキュラーシーブに吸着した窒素を脱離させ、モレキュラーシーブを再生して再利用することができます。
2つ以上の吸着床を切り替えることで連続的に酸素を生成できます。
アルゴンと酸素は沸点が近いため分離が難しく、気相中で一緒に濃縮することができます。
したがって、酸素リッチとも呼ばれる極低温空気分離装置の酸素濃度が99.5%以上であるのに比べ、psa酸素製造装置は通常80%~93%の酸素濃度しか得られません。
さまざまな脱着方法に従って、psa 酸素生成は次のように分類できます。
2つのプロセス
1. PSAプロセス:加圧吸着(0.2-0.6mpa)、大気脱着。
PSA プロセス装置はシンプルで投資額が少ないですが、酸素収率が低く、エネルギー消費が高いため、小規模酸素生産 (通常 < 200m3/h) の場合に適しています。
2. VPSA法:常圧または常圧より若干高い圧力(0~50KPa)で吸着、真空引き(-50~-80kPa)で脱着。
PSA プロセスと比較すると、VPSA プロセス装置は複雑で多額の投資が必要ですが、効率が高く、エネルギー消費が低く、大規模な酸素生産の機会に適しています。
実際の分離プロセスでは、空気中の他の微量成分も考慮する必要があります。
通常の吸着剤における二酸化炭素と水の吸着能力は、一般に窒素や酸素の吸着能力よりもはるかに大きくなります。吸着剤は、吸着および除去できるように、適切な吸着剤を吸着床に充填する(または酸素を生成する吸着剤自体を使用する)ことができる。
VPSA 酸素製造装置の一般的な技術概要:
Ø 高度な技術、成熟した技術、低エネルギー消費、2 塔プロセス psa 酸素発生プロセスの運用コストを採用します。
Ø 推論と、完全な機器セットの形状の検査を通じて、システム動作の信頼性と安定性を確保するための高品質。
Ø 設備、便利な操作の柔軟性。
Ø 高度に自動化されたプロセス制御、中央制御室の集中管理。
良好なØシステムセキュリティ、機器監視、改善すべき障害防止対策。
Ø 環境汚染がない。
Ø 中華人民共和国の国家基準および機械産業の大臣基準の最終発行を行うための酸素装置。