מחולל חמצן תעשייתי

זרימת התהליך של ייצור חמצן בתנופת לחץ (PSA) מפותחת על בסיס מחזור Skarstrom [8] ומחזור GD. המאפיינים העיקריים של תהליך ייצור החמצן בתנופת הלחץ הבסיסית (PSA) הם ספיחת לחץ והפחתת לחץ חידוש שטיפה. הציוד העיקרי של תהליך ייצור החמצן האופייני לשתי מיטות לחץ נדנדה כולל: 1. מסנן כניסת 2. מאוורר כניסה 3. שני מגדלי ספיחה 3A/3B, מיכל חיץ 4. מספר שסתומים (V1-V7) ו מערכות בקרה אוטומטיות הקשורות למחשב.

מחזור תהליך ה-PSA כולל ארבעה שלבי מחזור בסיסיים: ספיחה של הגברת לחץ, השוואת לחץ, ספיחה הפחתת לחץ וטיהור:

(1) ספיחה של הגברת לחץ: אוויר גולמי בלחץ מסוים נכנס לכניסת האוויר של מגדל הספיחה, הלחץ במגדל מתחיל לעלות, האוויר נמצא במגע מלא עם מסננת החמצן המולקולרית במגדל, חנקן נספג, וחמצן נספג ומועשר לעתים רחוקות והוא זורם החוצה מיציאת האוויר של מגדל הספיחה.

(2) השוואת לחץ: לאחר שהמסננת המולקולרית יוצרת החמצן במגדל ספיחה A רוויה בחנקן, היא מפסיקה את הספיחה ומחוברת למגדל ספיחה B ששטף. הגז בלחץ גבוה במגדל ספיחה A זורם למגדל ספיחה B עד שהלחץ של שני מגדלי הספיחה מגיע לאיזון בסיסי, והגז והאנרגיה במגדל ספיחה A מנוצלים ביעילות.

(3) הפחתת לחץ וספיחת: לאחר השוואת הלחץ, מגדל ספיחה A מוריד לחץ והגז במגדל הספיחה מוזרם ישירות לאטמוספירה, סופח את רוב החנקן שנספג במסננת המולקולרית היוצרת חמצן, מחדש את המסננת המולקולרית ו מימוש המיחזור של המסננת המולקולרית.

(4) טיהור: הגז העשיר בחמצן הזורם החוצה מהחלק העליון של מגדל ספיחה B משמש לשטיפה לאחור ולניקוי מגדל ספיחה A לאחר הספיחה כדי להסיר שאריות חנקן, לשפר עוד יותר את אפקט הספיחה ולשפר את השפעת ההתחדשות של החמצן- יצירת מסננת מולקולרית במגדל הספיחה, ובכך לשפר את יכולת הספיגה של המסננת המולקולרית המייצרת חמצן המתחדשת.

מאז הופעתו בשנות ה-60, נעשה שימוש נרחב בתהליך ייצור חמצן PSA בשל יתרונותיו כגון תקופת בנייה קצרה, צריכת אנרגיה נמוכה, עלויות תפעול ותחזוקה נמוכות, דרגת אוטומציה גבוהה, התחלה ועצירה נוחה, גמישות תפעולית גבוהה, תהליך מתון. תנאים (טמפרטורה רגילה, לחץ נמוך), זרימת תהליך פשוטה ובטיחות גבוהה. עם זאת, ביישומים בפועל, ליחידות תעשייתיות לייצור חמצן PSA יש את התופעה של אבקת מסננת מולקולרית, אובדן, וטוהר ותפוקת החמצן פוחתים עם עליית חיי השירות של היחידה. יחד עם זאת, בהשוואה ליחידת ייצור חמצן בזיקוק קריוגני, סולם ייצור החמצן הקטן יותר של יחידת ייצור חמצן PSA הפך גם הוא לגורם חשוב המגביל את היישום הרחב יותר שלה. בנוסף, מאחר שמקדם הפרדת החמצן-ארגון של נפות מולקולריות זאוליט שהיו בשימוש נרחב בתעשייה הנוכחית אינו גבוה מספיק, יחידות ייצור החמצן PSA המשמשות כיום בתעשייה אינן יכולות לייצר חמצן בטוהר של יותר מ-95 %, מה שמגביל גם את היישום של יחידות ייצור חמצן PSA בתחום דרישת חמצן בטוהר גבוה. לאור הבעיות והאילוצים לעיל ביישום תהליך ייצור חמצן PSA, המחקר של NEWTEK על תהליך ייצור חמצן PSA מתמקד בעיקר בשלושה היבטים:

(1) מחקר ופיתוח וייצור של נפות מולקולריות בעלות יציבות טובה יותר, מחיר נמוך יותר ומקדם הפרדת חמצן-חנקן גבוה יותר.

(2) תכנון וייצור של סופחים עם ביצועים גבוהים יותר וביצועים טובים יותר של נפות מולקולריות להשגת הפרדת חמצן-חנקן.

(3) פיתוח ואופטימיזציה של זרימת תהליכים ובקרת תהליכים עם צריכת אנרגיה נמוכה יותר ותפעול יציב יותר. כיום, נפות מולקולריות Li-LSX בוגרות יחסית ושכיחות כסופחים לייצור חמצן PSA. במקביל, הסופחים (או המגדלים) המשמשים במכשירי ייצור חמצן PSA נחקרו לעומק, תוכננו ויוצרו כסופחי זרימה רדיאלית גדולה ויושמו למעשה במכשירי ייצור חמצן PSA בקנה מידה גדול. לכן, מחקר תורת התהליך ואופטימיזציה של בקרת תהליך של תהליך ייצור חמצן PSA הפכו לכיווני המחקר החמים ביותר בתחום ייצור חמצן PSA. במקביל, תחת רמת הייצור והיישום הקיימת של סופחים וסופחים תעשייתיים, בקרת תהליכים ואופטימיזציה של תהליך ייצור החמצן בתנופת לחץ הפכו לגורמים החשובים ביותר המשפיעים על תפוקת החמצן, טוהר החמצן וצריכת האנרגיה של ייצור החמצן. בנוסף, זרימת תהליכים ובקרת תהליכים, כתנאים המכריעים לוויסות ובקרה של ציוד לייצור חמצן לספיגת תנופת לחץ, הם גם הדרכים העיקריות לשיפור היציבות, האמינות והאינטליגנציה של ציוד לייצור חמצן.

תגיות פופולריות: מחולל חמצן תעשייתי, יצרנים תעשייתיים, ספקים של מחולל חמצן בסין