Przemysłowy generator tlenu

Przemysłowy generator tlenu, znany również jako koncentrator tlenu lub system koncentratora tlenu, to specjalnie zaprojektowane urządzenie służące do wytwarzania tlenu o wysokiej czystości z otaczającego powietrza. Jest niezbędny w różnych zastosowaniach przemysłowych, które wymagają stabilnego i niezawodnego dostarczania tlenu. Skutecznie oddziela tlen od azotu i innych gazów dzięki zaawansowanej technologii, zaspokajając w ten sposób wysokiej jakości zapotrzebowanie na tlen w takich gałęziach przemysłu jak produkcja stali, produkcja szkła, reakcje chemiczne itp.

Adsorpcja zmiennociśnieniowa (PSA) to proces separacji adsorpcyjnej szeroko stosowany w przemyśle. W procesie tym wykorzystuje się selektywne właściwości adsorpcji porowatych materiałów stałych w różnych warunkach ciśnienia, aby osiągnąć separację gazu. W szczególności przy wyższych ciśnieniach porowate materiały stałe selektywnie adsorbują określone składniki gazu, aby osiągnąć separację gazu; przy niższych ciśnieniach zaadsorbowane składniki gazu ulegają desorbcji, umożliwiając regenerację adsorbentu.

Kiedy ten proces jest stosowany do produkcji tlenu, nazywamy go procesem produkcji tlenu z adsorpcją zmiennociśnieniową. Podstawowe etapy tego procesu można podsumować w następujący sposób: Najpierw czyste powietrze jest sprężane przez dmuchawę, a następnie jest przesyłane do wieży adsorpcyjnej. W wieży adsorpcyjnej gazy zanieczyszczające, takie jak H₂O (para wodna), CO₂ (dwutlenek węgla) i N₂ (azot) znajdujące się w powietrzu, zostaną zaadsorbowane przez adsorbent, podczas gdy tlen przeniknie przez warstwę adsorbentu. Następnie tlen, który przedostanie się przez warstwę adsorbentu, trafi do zbiornika buforowego w celu stabilizacji ciśnienia i ostatecznie zostanie przesłany do punktu gazowego w celu wykorzystania. Gdy adsorbent zaadsorbuje się w pewnym stopniu, gaz w wieży adsorpcyjnej jest usuwany za pomocą pompy próżniowej w celu regeneracji adsorbentu.

W porównaniu z tradycyjnym procesem separacji powietrza, proces produkcji tlenu metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej działa w normalnej temperaturze i ciśnieniu oraz ma wyższy współczynnik bezpieczeństwa. Przebieg procesu jest stosunkowo prosty, odpowiada tylko dwóm sekcję sprężarki powietrza i sita molekularnego w procesie kriogenicznym. Ponieważ stosowany jest konwencjonalny sprzęt elektromechaniczny, a liczba urządzeń jest niewielka, konserwacja jest również łatwiejsza i szybsza. Ponadto proces produkcji tlenu metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej jest nie tylko bardziej energooszczędny, ale ma także niższe wymagania w przypadku robót publicznych. W procesie produkcyjnym nie powstają żadne szkodliwe substancje, co spełnia obecne docelowe wymagania dotyczące „podwójnego węgla”.

Proces produkcji tlenu z adsorpcją zmiennociśnieniową pozwala również uniknąć trudnych i długotrwałych procesów operacyjnych w tradycyjnym procesie separacji powietrza, może automatycznie regulować wydajność i czystość oraz może realizować tryb pracy bez nadzoru. Czas jego uruchomienia i zatrzymania jest bardzo krótki, a dostarczenie tlenu następuje zwykle w ciągu 20 minut. Ponadto cykl wytwarzania sprzętu w tym procesie jest krótki, a tempo budowy inżynierii jest również bardzo szybkie.

Aby zapewnić ciągłość produkcji tlenu, urządzenie do produkcji tlenu z adsorpcją zmiennociśnieniową zwykle przyjmuje proces dwuwieżowy. W procesie dwuwieżowym, gdy jedna wieża wykonuje operację adsorpcji, druga wieża regeneruje się, a obie wieże działają naprzemiennie, aby zapewnić ciągły i stabilny dopływ tlenu. Jak pokazano na rysunku 1, skala uprzemysłowionego dwuwieżowego urządzenia procesowego może osiągnąć 7500 m3/h, co może zaspokoić zapotrzebowanie przemysłu na tlen na dużą skalę.