Description du produit
L'équipement de production d'oxygène Psa, dans des conditions de température ambiante et de pression atmosphérique, UTILISE le tamis moléculaire spécial VPSA pour absorber sélectivement l'azote, le dioxyde de carbone et l'eau et d'autres impuretés dans l'air, afin d'obtenir de l'oxygène de haute pureté (93 ± 2 % ).
La production traditionnelle d'oxygène adopte généralement une méthode de séparation cryogénique, qui peut produire de l'oxygène de haute pureté. Cependant, l'équipement nécessite un investissement élevé et fonctionne sous haute pression et ultra-basse température. L'opération est difficile, le taux de maintenance est élevé et la consommation d'énergie est élevée, et il faut souvent des dizaines d'heures pour produire normalement du gaz après le démarrage.
Depuis que l'équipement de production d'oxygène psa est entré dans l'industrialisation, la technologie s'est développée rapidement, car son rapport qualité-prix est supérieur à celui des faibles rendements et les exigences de pureté ne sont pas trop élevées dans la situation et ont une forte compétitivité, elle est donc largement utilisée dans la fusion, enrichissement en oxygène des hauts fourneaux, blanchiment de la pâte à papier, four à verre, traitement des eaux usées et autres domaines.
La recherche nationale sur cette technologie a commencé plus tôt, mais sur une longue période, le développement est relativement lent.
Depuis les années 1990, les avantages des équipements de production d'oxygène psa ont été progressivement reconnus par le peuple chinois et, ces dernières années, divers processus d'équipement ont été mis en production.
L'équipement de production d'oxygène psa VPSA de Hangzhou Boxiang Gas Equipment Co., Ltd. occupe une position de leader dans le domaine de l'industrie des engrais et son effet est très remarquable.
L'une des principales orientations de développement de psa est de réduire la quantité d'adsorbant et d'améliorer la capacité de production de l'équipement. Cependant, l'amélioration des tamis moléculaires pour la production d'oxygène s'effectue toujours dans le sens d'un taux d'adsorption d'azote élevé, car les performances d'adsorption des tamis moléculaires sont à la base du PSA.
Le tamis moléculaire de bonne qualité doit avoir un coefficient de séparation de l'azote et de l'oxygène élevé, une capacité d'adsorption à saturation et une résistance élevée.
Psa, une autre direction de développement majeure consiste à utiliser un cycle court, il nécessite non seulement une qualité garantie du tamis moléculaire, mais doit en même temps être basé sur l'optimisation de la structure interne de la tour d'adsorption, afin d'éviter ce qui pourrait entraîner une détérioration du produit et le Les inconvénients d'une distribution non uniforme de la concentration de gaz dans la tour d'adsorption et mettent également en avant des exigences plus élevées en matière de commutateur de vanne papillon.
Dans de nombreux processus de production d'oxygène PSA, le PSA, le VSA et le VPSA peuvent être généralement classés en trois types.
Le PSA est le processus de désorption atmosphérique par adsorption à très grande pression. Il présente les avantages d'une unité simple et de faibles exigences en matière de tamis moléculaires, ainsi que les inconvénients d'une consommation d'énergie élevée, qui devrait être utilisée dans de petits équipements.
Le VSA, ou procédé de désorption sous vide par adsorption à pression atmosphérique, présente l'avantage d'une faible consommation d'énergie et l'inconvénient d'un équipement relativement complexe et d'un investissement total élevé.
VPSA est le processus de désorption sous vide sous pression atmosphérique. Il présente les avantages d’une faible consommation d’énergie et d’une efficacité élevée du tamis moléculaire. L'investissement total en équipement est bien inférieur à celui du procédé VSA, et les inconvénients sont des exigences relativement élevées en matière de tamis moléculaire et de vanne.
Le gaz Hangzhou Boxiang adopte le processus VPSA et apporte une grande amélioration au processus et au processus traditionnels, ce qui non seulement réduit la consommation d'énergie au minimum (fait référence à l'utilisation du tamis moléculaire de la même marque), mais atteint également l'objectif de simplification et de miniaturisation. d'équipement, réduit l'investissement et présente un rapport performance/prix plus élevé.
L'ensemble du système de production d'oxygène psa est principalement composé d'un ventilateur, d'une pompe à vide, d'une vanne de commutation, d'un absorbeur et d'une unité de surpression d'oxygène du réservoir d'équilibre en oxygène.
Une fois les particules de poussière éliminées par le filtre d'aspiration, l'air brut est pressurisé à 0,3 ~ 0,4 barg par le ventilateur Roots et pénètre dans l'un des adsorbants.
L'adsorbant est rempli dans l'adsorbant, dans lequel l'eau, le dioxyde de carbone et une petite quantité d'autres composants gazeux sont adsorbés à l'entrée de l'adsorbant par l'alumine activée au fond, puis l'azote est adsorbé par l'alumine activée et la zéolite. sur le dessus du tamis moléculaire 13X.
L'oxygène (y compris l'argon) est le composant non adsorbé et est évacué de la sortie supérieure de l'adsorbeur vers le réservoir d'équilibrage d'oxygène en tant que produit.
Lorsque l'adsorbant est adsorbé dans une certaine mesure, l'adsorbant atteindra l'état de saturation. À ce stade, une pompe à vide sera utilisée pour aspirer l'adsorbant à travers la vanne de commutation (contrairement au sens d'adsorption), et le degré de vide est de 0,45 à 0,5 barg.
L'eau, le dioxyde de carbone, l'azote et une petite quantité d'autres composants gazeux absorbés sont pompés dans l'atmosphère et l'adsorbant est régénéré.
Chaque adsorbeur alterne entre les étapes suivantes :
-adsorption
- désorption
- estampage
Les trois étapes de base du processus ci-dessus sont automatiquement contrôlées par un PLC et un système de vanne de commutation.
Principe de fonctionnement
Les trois étapes de base du processus ci-dessus sont automatiquement contrôlées par un PLC et un système de vanne de commutation.
1. Principe de séparation de l'air psa pour produire de l'oxygène
Les principaux composants de l'air sont l'azote et l'oxygène. Par conséquent, des adsorbants ayant une sélectivité d'adsorption différente pour l'azote et l'oxygène peuvent être sélectionnés et un processus technologique approprié peut être conçu pour séparer l'azote et l'oxygène afin de produire de l'oxygène.
L'azote et l'oxygène ont tous deux des moments quadripolaires, mais le moment quadripolaire de l'azote (0,31 A) est beaucoup plus grand que celui de l'oxygène (0,10 A), donc l'azote a une capacité d'adsorption plus forte sur les tamis moléculaires zéolitiques que l'oxygène (l'azote exerce une force plus forte avec les ions à la surface). de zéolithe).
Par conséquent, lorsque l'air traverse le lit d'adsorption contenant un adsorbant zéolitique sous pression, l'azote est adsorbé par la zéolite et l'oxygène est moins absorbé, il s'enrichit donc en phase gazeuse et s'écoule hors du lit d'adsorption, séparant ainsi l'oxygène et l'azote. obtenir de l'oxygène.
Lorsque le tamis moléculaire adsorbe l'azote jusqu'à une saturation proche, l'air est arrêté et la pression du lit d'adsorption est réduite, l'azote adsorbé par le tamis moléculaire peut être désorbé et le tamis moléculaire peut être régénéré et réutilisé.
L'oxygène peut être produit en continu en basculant entre deux ou plusieurs lits d'adsorption.
Les points d'ébullition de l'argon et de l'oxygène sont proches l'un de l'autre, il est donc difficile de les séparer et ils peuvent s'enrichir ensemble en phase gazeuse.
Par conséquent, le dispositif de production d'oxygène psa ne peut généralement obtenir qu'une concentration de 80 % à 93 % d'oxygène, par rapport à la concentration de 99,5 % ou plus d'oxygène dans le dispositif de séparation d'air cryogénique, également appelé riche en oxygène.
Selon différentes méthodes de désorption, la production d'oxygène psa peut être divisée en
Deux processus
1. Processus PSA : adsorption sous pression (0,2-0,6 MPa), désorption atmosphérique.
L'équipement de traitement PSA est simple, petit investissement, mais faible rendement en oxygène, consommation d'énergie élevée, adapté aux occasions de production d'oxygène à petite échelle (généralement < 200 m3/h).
2. Processus VPSA : adsorption sous pression normale ou légèrement supérieure à la pression normale (0 ~ 50 KPa), désorption par extraction sous vide (-50 ~ -80 kPa).
Comparé au processus PSA, l'équipement de processus VPSA est complexe, à investissement élevé, mais à haut rendement et à faible consommation d'énergie, adapté aux occasions de production d'oxygène à grande échelle.
Pour le processus de séparation proprement dit, d'autres composants traces présents dans l'air doivent également être pris en compte.
La capacité d'adsorption du dioxyde de carbone et de l'eau sur les adsorbants ordinaires est généralement bien supérieure à celle de l'azote et de l'oxygène. Les adsorbants peuvent être remplis dans le lit d'adsorption avec des adsorbants appropriés (ou en utilisant eux-mêmes des adsorbants produisant de l'oxygène) afin qu'ils puissent être absorbés et éliminés.
Aperçu technique général de l'équipement de production d'oxygène VPSA :
Ø adopter une technologie de pointe, une technologie mature, une faible consommation d'énergie et des coûts d'exploitation du processus de génération d'oxygène psa à deux tours ;
Ø raisonnement et, grâce à l'examen de la forme d'un ensemble complet d'équipements, de haute qualité pour assurer la fiabilité et la stabilité du fonctionnement du système ;
Ø équipement, flexibilité de fonctionnement pratique ;
Ø contrôle de processus hautement automatisé, gestion centralisée de la salle de contrôle centrale ;
Bonne sécurité du système Ø, surveillance des équipements, mesures de prévention des pannes à améliorer ;
Ø sans pollution de l'environnement ;
Ø équipement d'oxygène pour effectuer la publication finale des normes nationales de la République populaire de Chine et de la norme ministérielle de l'industrie mécanique.