Á sviði iðnaðargasaðskilnaðar er PSA (Pressure Swing Adsorption) súrefnisframleiðslubúnaður smám saman að verða kjarnalausn fyrir framleiðslufyrirtæki sem leitast við að framleiða sitt eigið súrefni á staðnum. Í samanburði við hefðbundna geymslutanka fyrir fljótandi súrefni eða aðferðir við að afla strokka, býður PSA tæknin upp á nokkra hagnýta kosti: búa til súrefni eftir þörfum, lægri rekstrarkostnað og tiltölulega einfalt viðhald. Fyrir fyrirtæki sem einbeita sér að gasskiljunarbúnaði hefur Shenger Gas unnið að PSA tæknileiðinni í mörg ár og útvegað aðlögunarhæf súrefniskerfi fyrir ýmsar atvinnugreinar. Þessi grein útskýrir grunnreglur PSA og fer yfir hagnýt notkun þess og lykilatriði við val í nútíma framleiðslu.
Hvernig PSA súrefnismyndun virkar
PSA súrefnismyndun byggir á zeólít sameinda sigti sem aðsogar köfnunarefni við háan þrýsting og frásogar (endurmyndar) það við lágan þrýsting. Umhverfisloft er þjappað saman og beint inn í aðsogsturn. Köfnunarefni er fangað af sigtinu og súrefni fer í gegnum sem afurðargasið. Þegar sigtið er orðið mettað skiptir kerfið yfir í annan turn til endurnýjunar á meðan fyrsti turninn losar köfnunarefnið frá. Turnarnir tveir skiptast á til að veita stöðugt súrefni.
Engin efnahvörf eða fasabreyting á sér stað meðan á þessu ferli stendur. Meginorkunotkunin kemur frá loftþjöppunni. Fyrir lítil til meðalstór-súrefnismyndun býður PSA upp á skýra hagkvæmnikosti.
Dæmigert PSA forrit í framleiðslu
1. Málmvinnsla og hitameðferð
Við leysiskurð, suðu og logaréttingu er hægt að nota súrefni í iðnaði (90%–95% hreinleika) sem hjálpargas til að bæta vinnsluskilvirkni. PSA kerfi getur framleitt súrefni með 93% ± 3% hreinleika og tengt beint við gasleiðslur verkstæðis. Í samanburði við tanka fyrir fljótandi súrefni,-framleiðsla á staðnum kemur í veg fyrir uppgufunartap vegna lágs-hitageymslu og flutningskostnaðar við reglubundnar sendingar tankskipa. Þetta hentar sérstaklega vel fyrir framleiðendur sem neyta á milli 30 og 300 tonn af súrefni á mánuði.
2. Gler- og keramikframleiðsla
Glerbræðsluofnar sem nota súrefnis-auðgaðan bruna hækka venjulega súrefnisstyrkinn í brennslulofti í 24%–30%. PSA búnaður getur veitt þessu auðgað loft jafnt og þétt, dregið úr hitatapi í gegnum útblástursloft og dregið úr losun köfnunarefnisoxíðs. Þetta forrit krefst ekki mikils hreinleika (28%–35% er venjulega nóg). PSA kerfi virka með bestu skilvirkni við þessar aðstæður, með endurgreiðslutímabil á bilinu 12 til 18 mánuðir.
3. Hreinsun skólps og umhverfisvernd
Ósonframleiðendur þurfa há-súrefni (yfir 90%) sem fóðurgas til að hámarka framleiðslu ósons. Þegar skólphreinsistöð sveitarfélags eða iðnaðar setur upp PSA súrefniskerfi, forðast það öryggisviðurkenningarferlið sem krafist er fyrir geymslutanka fyrir fljótandi súrefni og útilokar truflun á flutningi af völdum takmarkana á vegaflutningum. Fyrir aðstöðu á afskekktum stöðum eða svæðum með óáreiðanlega sendingarflutninga, býður súrefnisframleiðsla á -stað verulega áreiðanleikakosti.
4. Kvoðableiking og efnaoxun
Aðferðir eins og vetnisperoxíðbleiking í kvoðaframleiðslu og súrefnisoxun efnafræðilegra milliefna hafa ákveðnar kröfur um súrefnisþrýsting og flæðistöðugleika. Hægt er að hanna PSA kerfi sem staðlað „kynslóð – biðminni – þrýstingsstýriventlasett“ fyrirkomulag, sem skilar súrefni við stjórnaðan þrýsting sem er 0,1–0,6 MPa. Kerfið fer einnig fljótt í gang - nær venjulega viðunandi súrefnishreinleika innan 5 til 10 mínútna frá kaldræsingu - sem gerir það hentugt fyrir framleiðsluáætlanir með hléum.
Kostnaðarsamanburður við fljótandi súrefnisframboð
Að teknu tilliti til heildarlífferilskostnaðar hefur PSA súrefnisframleiðsla meiri upphafsfjárfesting en fljótandi súrefnistankkerfi (aðallega vegna loftþjöppunnar, aðsogsturna, stjórnkerfis og lagnabreytinga). Hins vegar, eftir tveggja ára rekstur, er uppsafnaður kostnaður við PSA almennt lægri en keyptur fljótandi súrefni. Nokkrir lykilþættir hafa áhrif á ákvörðunina:
- Súrefnisþörf mælikvarði: Fyrir litla eftirspurn undir 50 Nm³/klst. getur fljótandi súrefni verið hagkvæmara. Fyrir stór rennsli yfir 200 Nm³/klst. er PSA augljóslega hagkvæmt.
- Raforkuverð vs fljótandi súrefnisverð: PSA verður meira aðlaðandi þegar afhendingarverð á fljótandi súrefni fer yfir 0,8 RMB/Nm³ og raforkuverð til iðnaðar er undir 0,7 RMB/kWh.
- Stöðugleikakröfur: Áfyllingar á fljótandi súrefni eru háðar veðurskilyrðum, umferð og öðrum ytri þáttum. PSA starfar sjálfstætt án áhættu í aðfangakeðju.
Hagnýt tilmæli: gefðu upp 6 til 12 mánaða súrefnisnotkunargögn (þar á meðal tímasveiflur, daglegar heildartölur og mánaðarlegar heildarupphæðir) og biðjið tæknilega birgja um að útbúa efnahagslega greiningu áður en ákvörðun er tekin.
Hagnýt atriði fyrir val á búnaði
1. Forðastu of-að tilgreina hreinleika
Í framleiðslu eyðir oft orku að sækjast eftir hreinleika yfir 99,5% í blindni. Laserskurður virkar vel með 90%–93% hreinleika. Súrefnis-auðgað brennsla þarf að hámarki 30%. Aðeins læknisfræðileg forrit eða ósonframleiðandi fóðurgas krefjast 90%+ hreinleika. Þegar þú hefur ákveðið lágmarkshreinleika ferlið þitt í raun og veru þarfnast, geturðu dregið úr hönnunarmörkum til að stjórna fjármagnskostnaði.
2. Gefðu gaum að daggarpunktsstýringu
Súrefni framleitt af PSA kerfi hefur venjulega daggarmark á milli -40 gráður og -60 gráður. Hins vegar, ef eftirmeðferðarþurrkunarbúnaðurinn er undirstærð eða illa stilltur, getur þétting myndast í röku umhverfi og tært niðurstreymis kolefnisstálrör. Við mælum með því að setja upp nákvæmnissíu og daggarmarksskjá á eftir biðminni – sérstaklega fyrir uppsetningar á svæðum með miklum raka eða rigningartímabilum.
3. Stjórna aðsogslíftíma
Zeolite sameinda sigti hafa fræðilegan endingartíma 8 til 10 ár. Hins vegar, ef inntaksloftið inniheldur of mikla olíu (þarf að fjarlægja olíu, með olíuinnihaldi undir 0,01 mg/m³), eða ef kerfið verður fyrir tíðum miklum þrýstingssveiflum, getur raunverulegur líftími styttist í 3 til 5 ár. Í daglegum rekstri skaltu skrá rekstrarþrýsting, súrefnishreinleika vöru og síumismunaþrýsting. Að plotta þessar þróun með tímanum hjálpar til við að spá fyrir um hvenær þörf verður á endurnýjun.
Framleiðsla í dag stendur frammi fyrir tvíþættum þrýstingi: hækkandi orkukostnaði og strangari umhverfisreglum. PSA súrefnisframleiðslutækni passar vel við nokkrar umbótastefnur - framleiðsla á eftirspurn, draga úr flutningum og lækka útblástur frá brennslu. Búnaðurinn sjálfur er líka í þróun. Snjöll stjórnkerfi leyfa nú fjarvöktun á hreinleika og flæði. Modular hönnun gerir það mögulegt að bæta við aðsogsturnum eftir því sem framleiðslugeta stækkar. Fyrir miðlungs súrefnisþörf á bilinu 200 til 2.000 Nm³/klst., er líklegt að PSA verði almennt val umfram hefðbundnar súrefnisgjafaraðferðir.
Shenger Gas heldur áfram að vinna að grundvallarferlaumbótum á þessu sviði og veitir stuðning sem nær frá ástandsmati á staðnum til fullrar kerfissamþættingar fyrir viðskiptavini í vinnslu, umhverfisverkfræði, glerframleiðslu og öðrum iðnaði. Vegna þess að ferlisaðstæður eru verulega breytilegar frá einu forriti til annars, mælum við með að keyra raunverulegar álagsmælingar í að minnsta kosti eina viku fyrir verkefni. Byggt á mældri notkun þinni, staðbundnu raforkuverði og launakostnaði getur tækniteymi útbúið rétt sérsniðna súrefnisgjafalausn.
