Generator tlenu do uzdatniania wody kopalnianej

Pobór i filtracja powietrza

Proces rozpoczyna się od zassania powietrza atmosferycznego przez przemysłowy system filtracji.

Środowiska górnicze często zawierają unoszący się w powietrzu pył ​​powstający w wyniku:

Wielostopniowe-filtry wlotowe wychwytują cząstki zanieczyszczeń, zanim powietrze dostanie się do układu sprężania.

Obudowy filtrów są zazwyczaj wykonane z-malowanej proszkowo stali węglowej lub stopu aluminium i wykorzystują wymienne wkłady filtrujące.

Kompresja powietrza

Przefiltrowane powietrze wchodzi do sprężarki śrubowej, gdzie ciśnienie wzrasta do około 7–10 barów (g).

Zestaw sprężarki zazwyczaj składa się z:

Sprężarka tłoczy sprężone powietrze do sekcji oczyszczania poprzez rurociągi technologiczne ze stali węglowej lub nierdzewnej.

Czujniki ciśnienia stale monitorują warunki tłoczenia sprężarki i przesyłają dane do systemu sterowania PLC.

Oczyszczanie powietrza

Sprężone powietrze zawiera wilgoć, aerozole oleju i drobne cząstki, które mogą uszkodzić media adsorpcyjne. Sekcja oczyszczania usuwa zanieczyszczenia w kilku etapach oczyszczania:

Proces obróbki zmniejsza zawartość wilgoci, zanim powietrze dostanie się do układu PSA.

W zależności od konfiguracji punkt rosy na wylocie zwykle mieści się w zakresie od -40 stopni do -70 stopni.

Utrzymanie niskiego poziomu wilgoci chroni materiał sit molekularnych i stabilizuje wydajność produkcji tlenu.

Separacja tlenu

System PSA oddziela tlen od sprężonego powietrza przy użyciu zeolitowego materiału sit molekularnych. Sprężone powietrze dostaje się do naczyń adsorpcyjnych wypełnionych sitami molekularnymi.

Cząsteczki azotu przyczepiają się do wewnętrznej powierzchni adsorbentu, podczas gdy cząsteczki tlenu przechodzą przez złoże i dostają się do układu zbierania tlenu.

Jednostka PSA przełącza się pomiędzy cyklami adsorpcji i regeneracji.

Podczas pracy:

Automatyczne zawory przełączające odwracają działanie naczynia zgodnie z zaprogramowanym harmonogramem cyklu.

Proces ten umożliwia ciągłe wytwarzanie tlenu bez przerywania dalszych operacji oczyszczania.

Typowa czystość tlenu waha się od 90% do 95%.

Jednostka wytwarzania tlenu PSA

Skid wytwarzania tlenu zawiera sprzęt do separacji rdzenia. Główne komponenty obejmują:

Zbiorniki adsorpcyjne są wykonane ze stali węglowej-o ciśnieniu znamionowym i zamontowane na ramach nośnych ze stali konstrukcyjnej.

Wydajność systemu zazwyczaj mieści się w zakresie od 10 Nm3/h do 5000 Nm3/h, w zależności od wymagań oczyszczalni.

Zbiornik do przechowywania tlenu

Wytworzony tlen przed dystrybucją trafia do zbiornika buforowego. Zbiornik spełnia kilka funkcji:

Typowe ciśnienie przechowywania mieści się w zakresie od 8 do 16 bar(g).

W przypadku większych zakładów oczyszczania, w systemie dystrybucji można zintegrować dodatkowe zbiorniki do przechowywania tlenu.

Sieć dystrybucji tlenu

System dystrybucji tlenu przenosi tlen z generatora do sprzętu oczyszczającego. Sieć zazwyczaj obejmuje:

Głowice dystrybucyjne mogą dostarczać tlen jednocześnie do wielu etapów oczyszczania.

Natężenie przepływu można regulować niezależnie dla każdej strefy leczenia.

Systemy dyfuzyjne drobnopęcherzykowe

Dyfuzory drobnopęcherzykowe przenoszą tlen do wody za pomocą membranowych urządzeń napowietrzających. Typowy zespół dyfuzora składa się z:

Membrana uwalnia małe pęcherzyki tlenu, które zwiększają powierzchnię kontaktu gazu-cieczy. Gdy pęcherzyki unoszą się w słupie wody, tlen przenika do roztworu i zwiększa stężenie rozpuszczonego tlenu.

Systemy drobnopęcherzykowe są powszechnie instalowane w zbiornikach oczyszczania biologicznego i zbiornikach utleniających.

Wtrysk tlenu Venturiego

Systemy Venturi wtryskują tlen bezpośrednio do rurociągów wody technologicznej pod ciśnieniem. Dysza Venturiego tworzy-strefę niskiego ciśnienia, która wciąga tlen do strumienia wody.

Mieszanina tlenu-wody wchodzi następnie do zbiorników reakcyjnych, naczyń utleniających lub systemów dystrybucji.

Systemy wtrysku Venturiego eliminują potrzebę stosowania dużych basenów napowietrzających w niektórych konfiguracjach oczyszczania.

Reaktory stożkowe tlenowe

Reaktory stożkowe tlenowe rozpuszczają tlen pod podwyższonym ciśnieniem. Reaktor składa się z:

Woda wpływa do stożka pod ciśnieniem, podczas gdy tlen jest wtryskiwany do wewnętrznej strefy cyrkulacji. Środowisko pod ciśnieniem zwiększa rozpuszczanie tlenu i minimalizuje straty gazu.

Systemy stożków tlenowych są powszechnie stosowane, gdy wymagany jest poziom rozpuszczonego tlenu znacznie przekraczający nasycenie atmosferyczne.

Generator tlenu w sposób ciągły dostarcza tlen do reaktorów utleniających, w których rozpuszczone żelazo żelazne przekształca się w żelazo żelazowe.

Następnie żelazo żelazowe wytrąca się i osadza w dalszych urządzeniach klarujących.