Generatore di gas di ossigeno Vpsa per area industriale

Principio di funzionamento del generatore di ossigeno ad adsorbimento con oscillazione della pressione VPSA
1. I componenti principali dell'aria sono azoto e ossigeno.A temperatura ambiente, le prestazioni di adsorbimento di azoto e ossigeno nell'aria sul setaccio molecolare di zeolite (ZMS) sono diverse (l'ossigeno può passare ma l'azoto viene adsorbito) ed è necessario progettare un processo appropriato.L'azoto e l'ossigeno vengono separati per ottenere ossigeno.La capacità di assorbimento dell'azoto sul setaccio molecolare della zeolite è maggiore di quella dell'ossigeno (la forza tra l'azoto e gli ioni superficiali del setaccio molecolare è più forte).Quando l'aria passa attraverso il letto di adsorbimento con un adsorbente a setaccio molecolare zeolite sotto pressione, l'azoto viene adsorbito dal setaccio molecolare e l'ossigeno viene adsorbito dal setaccio molecolare.Meno, si arricchiscono nella fase gassosa e fuoriescono dal letto di adsorbimento per separare l'ossigeno e l'azoto per ottenere ossigeno.Quando il setaccio molecolare assorbe l'azoto fino alla saturazione, interrompere il flusso d'aria e ridurre la pressione del letto di adsorbimento, l'azoto adsorbito dal setaccio molecolare viene desorbito e il setaccio molecolare viene rigenerato e può essere riutilizzato.Due o più letti di adsorbimento lavorano alternativamente per produrre continuamente ossigeno.
2. I punti di ebollizione dell'ossigeno e dell'azoto sono vicini, i due sono difficili da separare e si arricchiscono insieme con il tempo.Pertanto, l'impianto di ossigeno ad adsorbimento con oscillazione di pressione può solitamente ottenere solo il 90-95% di ossigeno (la concentrazione di ossigeno è del 95,6% e il resto è argon), noto anche come arricchimento di ossigeno.Rispetto all'unità criogenica di separazione dell'aria, quest'ultima può produrre ossigeno con una concentrazione superiore al 99,5%.
Tecnologia del dispositivo
1. Il letto di adsorbimento dell'impianto di ossigeno con separazione dell'aria ad adsorbimento e oscillazione della pressione deve comprendere due fasi operative: adsorbimento e desorbimento.Per ottenere in modo continuo il gas prodotto, nel generatore di ossigeno vengono solitamente installati più di due letti di adsorbimento e, dal punto di vista del consumo energetico e della stabilità, vengono inoltre previste alcune fasi ausiliarie necessarie.Ciascun letto di adsorbimento viene generalmente sottoposto a fasi quali adsorbimento, depressurizzazione, rigenerazione di evacuazione o decompressione, sostituzione del lavaggio ed equalizzazione e aumento della pressione, e l'operazione viene ripetuta periodicamente.Allo stesso tempo, ciascun letto di adsorbimento si trova in fasi operative diverse.Sotto il controllo del PLC, i letti di adsorbimento vengono commutati regolarmente per coordinare il funzionamento di diversi letti di adsorbimento.In pratica, le fasi sono sfalsate, in modo che il dispositivo di assorbimento con oscillazione di pressione possa funzionare in modo regolare e ottenere continuamente il gas prodotto..Per il processo di separazione vero e proprio è necessario considerare anche altri componenti in tracce presenti nell'aria.La capacità di assorbimento dell'anidride carbonica e dell'acqua sui comuni adsorbenti è generalmente molto maggiore di quella dell'azoto e dell'ossigeno.Adsorbenti adatti possono essere inseriti nel letto adsorbente (o nell'adsorbente generatore di ossigeno stesso) per essere adsorbiti e rimossi.
2. Il numero di torri di adsorbimento richieste dal dispositivo di produzione di ossigeno dipende dalla scala di produzione di ossigeno, dalle prestazioni dell'adsorbente e dalle idee di progettazione del processo.La stabilità operativa di più torri è relativamente migliore, ma l'investimento in attrezzature è maggiore.La tendenza attuale è quella di utilizzare adsorbenti per la generazione di ossigeno ad alta efficienza per ridurre al minimo il numero di torri di adsorbimento e adottare cicli operativi brevi per migliorare l’efficienza del dispositivo e risparmiare il più possibile sugli investimenti.
Caratteristiche tecniche
1. Il processo del dispositivo è semplice
2. La scala di produzione di ossigeno è inferiore a 10.000 m3/h, il consumo energetico per la produzione di ossigeno è inferiore e l'investimento è inferiore;
3. La quantità di ingegneria civile è ridotta e il ciclo di installazione del dispositivo è più breve di quello del dispositivo criogenico;
4. Il costo di funzionamento e manutenzione del dispositivo è basso;
5. Il dispositivo ha un elevato grado di automazione, è comodo e veloce da avviare e arrestare e ci sono pochi operatori;
6. Il dispositivo ha una forte stabilità operativa e un'elevata sicurezza;
7. L'operazione è semplice e i componenti principali sono selezionati da noti produttori internazionali;
8. Utilizzando il setaccio molecolare dell'ossigeno importato, prestazioni superiori e lunga durata;
9. Forte flessibilità operativa (linea di carico superiore, velocità di conversione rapida).