อุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบดูดซับแรงดันสูญญากาศ VPSAO
หลักการทำงาน
ส่วนประกอบหลักในอากาศคือไนโตรเจนและออกซิเจน โดยใช้อุณหภูมิแวดล้อม ไนโตรเจนและออกซิเจนในอากาศในการดูดซับตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ (ZMS) ประสิทธิภาพการดูดซับจะแตกต่างกัน (ออกซิเจนสามารถผ่านการดูดซับไนโตรเจนได้) ออกแบบกระบวนการที่เหมาะสม และแยกไนโตรเจนและออกซิเจนเพื่อให้ได้ออกซิเจน ความสามารถในการดูดซับไนโตรเจนบนตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ดีกว่าออกซิเจน (ไอออนไนโตรเจนและแรงพื้นผิวตะแกรงโมเลกุลแข็งแกร่ง) เมื่อความดันอากาศในสถานะที่มีชั้นการดูดซับตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ การดูดซับไนโตรเจนโดยตะแกรงโมเลกุล ออกซิเจนน้อยลงโดยการดูดซับ ความเข้มข้นและการไหลในชั้นการดูดซับในสถานะก๊าซ การแยกออกซิเจนและไนโตรเจนสำหรับออกซิเจน เมื่อไนโตรเจนในการดูดซับตะแกรงโมเลกุลอิ่มตัว หยุดอากาศและลดความดันของชั้นการดูดซับ การเปลี่ยนแปลงไนโตรเจนในการดูดซับตะแกรงโมเลกุลจะได้รับการแก้ไข การสร้างตะแกรงโมเลกุลขึ้นใหม่อีกครั้งและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เมื่อชั้นการดูดซับสองชั้นขึ้นไปเปลี่ยนงานตามลำดับ ออกซิเจนสามารถผลิตได้อย่างต่อเนื่อง
ออกซิเจนและไนโตรเจนมีจุดเดือดใกล้เคียงกัน ซึ่งทำให้แยกได้ยาก และเมื่อรวมกันแล้วก็จะอุดมด้วยบรรยากาศ ดังนั้น อุปกรณ์ผลิตออกซิเจน PSA จึงมักจะรับออกซิเจนได้เพียง 90-95% เท่านั้น (ความเข้มข้นของออกซิเจนติดลบอย่างมากคือ 95.6% ส่วนที่เหลือคืออาร์กอน) หรือที่เรียกกันว่าออกซิเจนเข้มข้น เมื่อเปรียบเทียบกับหน่วยแยกอากาศแบบเย็นจัด หน่วยหลังนี้สามารถผลิตออกซิเจนที่มีความเข้มข้นได้มากกว่า 99.5%
กระบวนการอุปกรณ์
ชั้นการดูดซับของโรงงานแยกอากาศออกซิเจน psa จะต้องประกอบด้วยขั้นตอนการทำงาน 2 ขั้นตอน คือ การดูดซับและการแยก เพื่อให้ได้ก๊าซผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง โดยปกติจะมีการติดตั้งชั้นการดูดซับมากกว่า 2 ชั้นในอุปกรณ์ผลิตออกซิเจน และจากมุมมองของการใช้พลังงานและความเสถียร จะมีการตั้งค่าขั้นตอนเสริมที่จำเป็นบางอย่าง โดยทั่วไปแล้ว ชั้นการดูดซับแต่ละชั้นจะต้องผ่านการดูดซับ การปล่อยแรงดัน การอพยพหรือการสร้างใหม่จากการคลายความดัน การล้าง การแทนที่ และการเพิ่มแรงดันให้เท่ากัน และการทำงานซ้ำเป็นระยะๆ ในเวลาเดียวกัน ชั้นการดูดซับแต่ละชั้นจะอยู่ในขั้นตอนการทำงานที่แตกต่างกัน โดยอยู่ภายใต้การควบคุมของสวิตช์จับเวลา PLC เพื่อให้การทำงานของชั้นการดูดซับหลายชั้นประสานกัน ในทางปฏิบัติจะสลับกัน เพื่อให้อุปกรณ์ดูดซับแบบสวิงแรงดันทำงานได้อย่างราบรื่น การเข้าถึงก๊าซผลิตภัณฑ์อย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ ยังต้องพิจารณาส่วนประกอบร่องรอยอื่นๆ ในอากาศสำหรับกระบวนการแยกจริงด้วย คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในความสามารถในการดูดซับของตัวดูดซับปกติโดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่กว่าไนโตรเจนและออกซิเจนมาก สามารถเติมในชั้นการดูดซับด้วยตัวดูดซับที่เหมาะสม (หรือใช้ตัวดูดซับออกซิเจนเอง) เพื่อให้ดูดซับและกำจัดออกได้
จำนวนหอดูดซับที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนขึ้นอยู่กับขนาดของการผลิตออกซิเจน ประสิทธิภาพของตัวดูดซับ และแนวคิดในการออกแบบกระบวนการ ความเสถียรในการทำงานของการทำงานแบบหลายหอค่อนข้างดีขึ้น แต่การลงทุนในอุปกรณ์จะสูงขึ้น แนวโน้มปัจจุบันคือการใช้ตัวดูดซับออกซิเจนประสิทธิภาพสูงเพื่อลดจำนวนหอดูดซับและใช้รอบการทำงานสั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโรงงานและลดการลงทุนให้เหลือน้อยที่สุด

ลักษณะทางเทคนิค
1. ขั้นตอนการทำงานของอุปกรณ์ที่เรียบง่าย
2. ขนาดการผลิตออกซิเจนต่ำกว่า 10,000 ม3/ชม. การใช้พลังงานในการผลิตออกซิเจนต่ำกว่า การลงทุนน้อยกว่า
3 ปริมาณงานวิศวกรรมโยธามีขนาดเล็ก วงจรการติดตั้งอุปกรณ์สั้นกว่าอุปกรณ์ไครโอเจนิก
4. ต้นทุนการดำเนินการและบำรุงรักษาอุปกรณ์ต่ำ
5. ระบบควบคุมการทำงานของอุปกรณ์มีระดับสูง สะดวกและรวดเร็วในการเริ่มและหยุดการทำงาน มีผู้ปฏิบัติงานน้อยลง
6. การทำงานของอุปกรณ์มีเสถียรภาพและปลอดภัย
7. การดำเนินการเป็นเรื่องง่าย ชิ้นส่วนหลักได้รับการคัดเลือกจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงระดับสากล
8. การใช้ตะแกรงโมเลกุลออกซิเจนนำเข้าดั้งเดิม ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและอายุการใช้งานยาวนาน
9. ความยืดหยุ่นในการทำงานสูง (สายโหลดที่เหนือกว่า ความเร็วในการแปลงที่รวดเร็ว)
ตัวบ่งชี้ทางเทคนิค
เครื่องชั่งสินค้า | 100-10000Nm3/ชม. |
ความบริสุทธิ์ของออกซิเจน | ≥90-94% สามารถปรับในช่วง 30-95% ตามความต้องการของผู้ใช้ |
การใช้พลังงานออกซิเจน | ความบริสุทธิ์ของออกซิเจน 90% แปลงเป็นออกซิเจนบริสุทธิ์ ใช้พลังงาน 0.32-0.37KWh/ Nm3 |
แรงดันออกซิเจน | ≤20kpa (ซุปเปอร์ชาร์จ |
ค่าไฟรายปี | ≥95% |