VPSA PSA planta de oxígeno analítico al vacío
VPSA Equipo de generación de oxígeno analítico al vacío PSA
El equipo de producción de oxígeno analítico al vacío PSA tipo VPSA toma el PSA y el análisis al vacío como principio, utiliza un tamiz molecular de calcio/litio de alta calidad como adsorbente y obtiene oxígeno directamente de la atmósfera.
TécnicoIindicadores
Escala del producto: 100-10000n ㎥/h
Pureza de oxígeno: ≥ 70-94%
Presión de oxígeno: ≤ 20KPa (supercargable)
Tasa de operación anual: ≥ 95%
Wprincipio de funcionamiento
El equipo de producción de oxígeno por desorción al vacío de VPSA se compone principalmente de un soplador, una bomba de vacío, una válvula de conmutación, un adsorbedor y un tanque de balance de oxígeno.El aire crudo es presurizado por un soplador de raíces en el adsorbedor lleno de tamiz molecular de oxígeno, en el que el agua, el dióxido de carbono y el nitrógeno se adsorben para producir oxígeno.Cuando la adsorción alcanza un cierto grado, se utiliza una bomba de vacío para aspirar el agua adsorbida, el dióxido de carbono, el nitrógeno y una pequeña cantidad de otros grupos de gases se bombean y descargan a la atmósfera respectivamente, y el adsorbente se regenera.Los pasos del proceso anteriores son controlados automáticamente por PLC y sistema de válvula de conmutación.
Diagrama de flujo simplificado
Filtro de aire
Soplador
Sistema de regulación de temperatura
Sistema de adsorción
Tanque de equilibrio de oxígeno
Bomba aspiradora
Silenciador de salida
Tanque de almacenamiento de oxígeno
AaplicaciónArea
Industria metalúrgica:Fabricación de acero EAF, fabricación de hierro en altos hornos, apoyo a la combustión en hornos de cuba enriquecidos con oxígeno
Industria de fundición no ferrosa:fundición de plomo, fundición de cobre, fundición de zinc, fundición de aluminio, varios hornos de enriquecimiento de oxígeno
Industria de la protección del medio ambiente:tratamiento de agua potable, tratamiento de aguas residuales, blanqueo de pulpa, tratamiento bioquímico de aguas residuales
Industria química:diversas reacciones de oxidación, producción de ozono, gasificación del carbón
Industria médica:barra de oxigeno, terapia de oxigeno, cuidado de la salud fisica
Acuicultura:Acuicultura marina y de agua dulce
Otras industrias:fermentación, corte, horno de vidrio, aire acondicionado, incineración de residuos
Campo de aplicación y comparación con el método criogénico
La función del oxígeno que sopla en un horno de hogar abierto es el apoyo a la combustión.Su propósito es fortalecer el proceso de fundición, acortar el tiempo de fundición y aumentar la producción de acero del horno de hogar abierto.Se ha demostrado que el soplado de oxígeno en un horno de solera abierta puede aumentar la producción de acero más de una vez y reducir el consumo de combustible entre un 33 % y un 50 %.
El oxígeno utilizado en el horno eléctrico puede acelerar el derretimiento de la carga del horno y la oxidación de las impurezas, lo que significa que el oxígeno que sopla en el horno eléctrico no solo puede mejorar la capacidad de producción sino también mejorar la calidad especial.El consumo de oxígeno por tonelada de acero para horno eléctrico varía según los diferentes tipos de acero a fundir, por ejemplo, el consumo de oxígeno por tonelada de acero estructural al carbono es de 20-25m3, mientras que el de acero de alta aleación es de 25-30m3.La concentración de oxígeno requerida es 90% ~ 94%.
La explosión enriquecida con oxígeno de alto horno puede reducir significativamente la coquización y aumentar la producción.Según las estadísticas, cuando la concentración de oxígeno aumenta en un 1 %, la producción de hierro puede aumentar en un 4 % – 6 % y la coquización puede reducirse en un 5 % – 6 %.Especialmente cuando la tasa de inyección de agua para la producción de hierro a base de carbón alcanza los 300 kg, la cantidad de oxígeno correspondiente es de 300 m3/hierro.
Cuando se introduce oxígeno en el proceso de fundición de metales no ferrosos, el azufre se puede quemar por completo, se puede mantener la temperatura de fundición y se puede aumentar la velocidad de fundición.Tomando como ejemplo el cobre, la fundición de cobre enriquecido con oxígeno puede ahorrar un 50 % de energía, es decir, con el mismo consumo de combustible, la producción de cobre se puede duplicar.
| Categoría de proyecto | Planta de oxígeno de separación de aire criogénico | VPSA PSA planta de oxígeno analítico al vacío |
| Principio de separación | Licuar el aire y separarlo según diferentes puntos de ebullición de oxígeno y amoníaco | Adsorción a presión, desorción al vacío, utilizando diferentes capacidades de adsorción de oxígeno y nitrógeno para lograr la separación |
| Características del proceso | El flujo del proceso es complejo y requiere compresión, enfriamiento/congelación, pretratamiento, expansión, licuefacción, fraccionamiento, etc., y la temperatura de funcionamiento es inferior a – 180 ℃ | El flujo del proceso es simple, solo se necesita alta presión/vacío;la temperatura de funcionamiento es la temperatura normal |
| Características principales del dispositivo. | Hay muchas partes móviles, estructura compleja y elementos de control e instrumentos de apoyo;compresor de aire centrífugo (o compresor de aire sin aceite), separador de agua y vapor, purificador de aire, intercambiador de calor, expansor de pistón, filtro separador | Hay pocas partes móviles y pocos elementos de control para un solo instrumento de soporte del barril del equipo.Soplador, torre de adsorción, bomba de vacío, tanque de almacenamiento de oxígeno |
| Características de funcionamiento | La operación es compleja y no se puede abrir en ningún momento.Debido a que se realiza a temperatura ultrabaja, antes de que el equipo entre en funcionamiento normal, debe haber un proceso de inicio de preenfriamiento y consumo de energía no válido (acumulación de líquido a baja temperatura y calentamiento y purga).Cuanto más largo sea el tiempo de encendido y apagado, más veces, mayor será el consumo de energía unitario del gas terminado.Hay muchos y complejos puntos de control y monitoreo de operación, que necesitan ser apagados regularmente para mantenimiento.Los operadores necesitan capacitación profesional y técnica a largo plazo y una rica experiencia práctica en operaciones. | Fácil de operar, ábralo mientras lo usa.El control y la supervisión de la operación se realizan mediante PLC, con un tiempo de arranque y apagado corto de menos de 5 minutos.El tiempo que el pozo permanezca cerrado en operación continua no afectará las condiciones de trabajo.No hay necesidad de detener la máquina para el mantenimiento.Los operadores pueden operar después de un entrenamiento técnico a corto plazo. |
| Ámbito de uso | Se requieren productos de oxígeno, cloro e hidrógeno;pureza del oxígeno > 99,5 % | Extracción de un solo gas, pureza 90-95% |
| Funciones de mantenimiento | Debido a la alta precisión y los requisitos del compresor de aire centrífugo, la máquina de vapor de condensación y el expansor, el mantenimiento del intercambiador de calor en la torre de fraccionamiento debe estar equipado con personal profesional y experimentado. | El mantenimiento de la máquina Gufeng, la bomba de vacío y la válvula controlada por programa es un mantenimiento de rutina que puede realizar el personal de mantenimiento ordinario. |
| Características de la obra civil y de la instalación | La unidad es compleja, cubre un área grande, necesita un taller y una torre especiales, necesita cimientos anticongelantes y el costo de construcción es alto.Se requiere equipo de instalación con experiencia en instalación de separación de aire, con ciclo de instalación largo, alta dificultad (fraccionador) y alto costo de instalación | La unidad tiene las ventajas de una forma pequeña, área de piso baja, instalación convencional, ciclo de instalación corto y bajo costo. |
| Seguridad automática del programa | Hay muchas unidades, especialmente cuando se usa un expansor turbo de alta velocidad, es fácil afectar el funcionamiento normal del equipo debido a una falla.Al mismo tiempo, se requieren operadores calificados para cuidarlo.La operación de temperatura ultrabaja a alta presión tiene riesgo de explosión y muchos casos. | Una vez que se inicia la máquina, se puede operar automáticamente mediante el control del programa.Debido a que opera a temperatura normal y baja presión, no existen factores inseguros.No hay peligro y ejemplo de explosión. |
| Ajuste de pureza | Ajuste de pureza inconveniente y alto costo de producción de oxígeno | Conveniente ajuste de pureza y bajo costo de producción de oxígeno |
| Costo de producción de oxígeno | Consumo de energía: -1,25kwh/m³ | Consumo de energía: Menos de 0.35kwh/m³ |
| Inversión total | Alta inversión | Baja inversión |
