Πρόοδος στην τεχνολογία παραγωγής οξυγόνου Swing Pression Swing (PSA)

Ως τεχνολογία διαχωρισμού αερίου που έχει προκύψει τις τελευταίες δεκαετίες, η τεχνολογία προσρόφησης πίεσης (PSA) έχει γίνει το επίκεντρο της προσοχής στον τομέα της παραγωγής οξυγόνου. Σε σύγκριση με τη διαδικασία παραγωγής κρυογονικού οξυγόνου με ιστορικό σχεδόν ενός αιώνα, η τεχνολογία PSA, με τα πλεονεκτήματα της ευέλικτης λειτουργίας, της χαμηλής επένδυσης και της άρισης απόδοσης, καταλαμβάνει μια κυρίαρχη θέση στο πεδίο διαχωρισμού του μικρού και μέσου -. Τα τελευταία χρόνια, με τις συνεχείς ανακαλύψεις στην τεχνολογία, το ποσοστό της παραγωγής οξυγόνου PSA στη συνολική παραγωγή οξυγόνου αυξάνεται κάθε χρόνο, καθιστώντας το ερευνητικό hotspot στη χημική βιομηχανία. Ο όμιλος Newtek (https: //www.newtek - group.com/), ως επιχείρηση που ασχολείται βαθιά με τον τομέα της τεχνολογίας διαχωρισμού αερίου, έδωσε πάντα προσοχή στην ανάπτυξη της τεχνολογίας παραγωγής οξυγόνου του αεραγωγού PSA και προώθησε ενεργά την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας στον κλάδο.

Τεχνική σύγκριση μεταξύ της μεθόδου PSA και της κρυογονικής μεθόδου
 

  

Η λεκάνη απορροής κόστους και κλίμακας

Η διαφορά κόστους μεταξύ των δύο διεργασιών παραγωγής οξυγόνου ποικίλλει ανάλογα με τη ζήτηση οξυγόνου και τις απαιτήσεις καθαρότητας οξυγόνου και περίπου 8000m³/h είναι η ανταγωνιστική λεκάνη μεταξύ τους. Η κρυογονική μέθοδος έχει πλεονεκτήματα σε υψηλές - ζήτηση οξυγόνου καθαρότητας και μεγάλες συσκευές κλίμακας -, ενώ η μέθοδος PSA είναι πιο ανταγωνιστική σε μικρή και μεσαία {{4} συσκευές κλίμακας και σενάρια με χαμηλές απαιτήσεις για καθαρότητα οξυγόνου. Τα στοιχεία δείχνουν ότι το ποσοστό της παραγωγής οξυγόνου PSA στη συνολική παραγωγή οξυγόνου αυξάνεται κάθε χρόνο, από 4,0% το 1984 σε 11,8% το 1992 στις Ηνωμένες Πολιτείες και από 6,0% το 1985 σε 33,0% το 1993 στην Ιαπωνία.

Η τεχνολογική πρόοδος προάγει την ανταγωνιστικότητα

Από τη δεκαετία του 1990, η τεχνολογία PSA έχει πραγματοποιήσει ανακαλύψεις σε προσροφητικές επιδόσεις, παραγωγή βαλβίδων και συστήματα ελέγχου. Η κλίμακα της συσκευής έχει επεκταθεί από αρκετές εκατοντάδες κυβικά μέτρα ανά ώρα σε αρκετές χιλιάδες κυβικά μέτρα και η κατανάλωση ενέργειας έχει μειωθεί από {{2} kw · h/m³ στη δεκαετία του 1980 έως περίπου 0,4kW · H/m³ στη δεκαετία του 1990. Περίπου το 1990, η Mitsubishi Heavy Industries της Ιαπωνίας δημιούργησε το μεγαλύτερο 8650 M³/H PSA Oxygen Device, σημειώνοντας ότι αυτή η τεχνολογία επεκτείνει συνεχώς την περιοχή εφαρμογής της στον ανταγωνισμό με την κρυογονική μέθοδο.

Ανάπτυξη και καινοτομία των προσροφητικών παραγωγής οξυγόνου

Τροποποίηση και βελτιστοποίηση των μοριακών κόσκινων ζεόλιθου

Τα προσροφητικά είναι ο πυρήνας της τεχνολογίας παραγωγής οξυγόνου PSA και η απόδοσή τους επηρεάζει άμεσα το φαινόμενο διαχωρισμού. Επί του παρόντος, τα μοριακά κόσκινα παραγωγής οξυγόνου που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία περιλαμβάνουν CAX, τύπους NAX και τροποποιημένα προϊόντα. Τα εγχώρια ερευνητικά ιδρύματα βελτίωσαν την απόδοση των μοριακών πεταλούδων μέσω της τεχνολογίας τροποποίησης. Για παράδειγμα, το H243 Molecular Sieve που αναπτύχθηκε από το Nanjing Tech University έχει ικανότητα προσρόφησης αζώτου 25,75cm³/g και το άζωτο - αναλογία ικανότητας προσρόφησης οξυγόνου του H114 Molecular Sieve φθάνει το 5,06, το οποίο έχει δυναμικό εκβιομηχάνισης. Επιπλέον, ο ζεόλιθος Lix έχει 50% υψηλότερη ικανότητα προσρόφησης αζώτου από το NAX, και ο ζιολίτης Liagx έχει τα πλεονεκτήματα της μεγάλης ικανότητας προσρόφησης και της εύκολης εκρόφησης.

Έρευνα hotspots των μοριακών κόσκινων άνθρακα

Η έρευνα για τα μοριακά κόστη του άνθρακα (CMS) επικεντρώνεται στον έλεγχο της δομής των πόρων και στη βελτιστοποίηση της απόδοσης. Με την προσθήκη μαγνητικών υλικών, βελτιώνεται ο ρυθμός προσρόφησης και η εκλεκτικότητα του οξυγόνου και πραγματοποιείται ο διαχωρισμός του υψηλού - οξυγόνου καθαρότητας και αζώτου. Το PU - 8 ειδικό μοριακό κόσκινο για την παραγωγή οξυγόνου διαχωρισμού αέρα που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο Peking έχει βελτιώσει σημαντικά την ικανότητα προσρόφησης και το αζώτου - συντελεστή διαχωρισμού οξυγόνου σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μοριακά κόσμημα CAX και NAX.

Πρόοδος και εφαρμογή της διαδικασίας προσρόφησης πίεσης

Βελτιστοποίηση και ανάπτυξη της λειτουργίας της διαδικασίας

Οι αρχικές συσκευές παραγωγής οξυγόνου PSA υιοθέτησαν ως επί το πλείστον υψηλή - προσρόφηση πίεσης και ατμοσφαιρική εκρόφηση. Τώρα, το mainstream των μεγάλων συσκευών κλίμακας - είναι η ατμοσφαιρική προσρόφηση και η εκρόφηση κενού για τη βελτίωση της ανάκτησης οξυγόνου και τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας. Στις βιομηχανικές εφαρμογές, διαφορετικοί συνδυασμοί λειτουργικών πιέσεων και προσροφητικών είναι κατάλληλοι για διαφοροποιημένα σενάρια. Για παράδειγμα, οι μεγάλες συσκευές κλίμακας - υιοθετούν ατμοσφαιρική προσρόφηση και εκρόφηση κενού, η οποία μπορεί να παράγει οξυγόνο με καθαρότητα έως και 95,0% για ηλεκτρικούς κλιβάνους, υποστήριξη καύσης και άλλα πεδία.

Οικονομία και απόδοση Επανάσταση μεγάλων συσκευών κλίμακας -

Οι τεχνικοί δείκτες των εγχώριων επιχειρήσεων σε μεγάλες συσκευές παραγωγής οξυγόνου PSA PSA βελτιώνονται συνεχώς. Για παράδειγμα, η συσκευή 1000m³/h της τεχνολογίας Pioneer Pioneer του Peking έχει κατανάλωση ενέργειας τόσο χαμηλή όσο 0,35kW · H/m³ και ρυθμό ανάκτησης οξυγόνου περίπου 66%και διάφοροι δείκτες είναι κοντά στο διεθνές κύριο επίπεδο. Οι συσκευές των μηχανημάτων Kunshan Jinhu, Simet Asia Gas Systems και άλλων επιχειρήσεων αποδίδουν επίσης καλά στην παραγωγή φυσικού αερίου, την καθαρότητα και την κατανάλωση ενέργειας, που δείχνουν την οικονομική αξία της τεχνολογίας PSA σε βιομηχανικές εφαρμογές.

Οι συνδυασμένες διαδικασίες επεκτείνουν τα όρια εφαρμογής

Για να ικανοποιήσει τη ζήτηση για υψηλό - καθαρότητα οξυγόνου, η συνδυασμένη διαδικασία PSA που αναπτύχθηκε από το Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd. της Ιαπωνίας, συνδυάζοντας τα πλεονεκτήματα των μοριακών πεδίων άνθρακα και των τροποποιημένων μοριακών ζαολίτης, μπορεί να παράγει οξυγόνο με καθαρότητα 99,5% και ασεβών με καθαρότητα περισσότερο από 99,9%. Οι συνδυασμένες διεργασίες του PSA με διαχωρισμό συνεχούς μεμβράνης (CMC) και κρυογονική μέθοδο βρίσκονται επίσης υπό έρευνα, παρέχοντας νέες ιδέες για την επέκταση της σειράς εφαρμογών της τεχνολογίας PSA.
 

Τεχνική διάταξη και βιομηχανική συμβολή του ομίλου Newtek
 

Newtek Group(https: //www.newtek - ομάδα.com/)Διατηρεί την τάση ανάπτυξης της τεχνολογίας παραγωγής οξυγόνου PSA PSA και συνεχίζει να επενδύει σε προσροφητική έρευνα και ανάπτυξη, βελτιστοποίηση της διαδικασίας και παραγωγή συσκευών. Στηριζόμενη στην τεχνική συσσώρευση, η ομάδα παρέχει προσαρμοσμένες λύσεις για τις ανάγκες παραγωγής οξυγόνου διαφορετικών κλιμάκων και τα προϊόντα της χρησιμοποιούνται ευρέως στην υποστήριξη βιομηχανικής καύσης, στην ιατρική περίθαλψη, στην προστασία του περιβάλλοντος και σε άλλους τομείς. Με την προώθηση της εκβιομηχάνισης της τεχνολογίας PSA, ο όμιλος Newtek συμβάλλει στη βελτίωση του επιπέδου αποδοτικότητας και προστασίας του περιβάλλοντος της βιομηχανίας παραγωγής οξυγόνου και συμβάλλει στη βιώσιμη ανάπτυξη της βιομηχανίας.

Συμπέρασμα: Μελλοντικές προοπτικές της τεχνολογίας PSA

Με την ανάπτυξη της ζήτησης οξυγόνου, η κλίμακα των συσκευών παραγωγής οξυγόνου PSA θα συνεχίσει να επεκτείνεται. Η ανάπτυξη νέων προσροφητικών και βελτιστοποίησης της διαδικασίας είναι το επίκεντρο της μελλοντικής ανάπτυξης, η οποία θα βελτιώσει περαιτέρω την καθαρότητα του οξυγόνου του προϊόντος, θα αυξήσει το ποσοστό ανάκτησης και θα μειώσει την επένδυση και την κατανάλωση ενέργειας. Η τεχνολογία PSA διαδραματίζει όλο και πιο σημαντικό ρόλο στον τομέα της παραγωγής οξυγόνου με τη συνεχή βελτίωση της ανταγωνιστικότητάς της. Οι επιχειρήσεις όπως η Newtek Group θα συνεχίσουν να προωθούν την τεχνολογική καινοτομία και τη βιομηχανική ολοκλήρωση, οδηγώντας τη βιομηχανία σε υψηλότερο επίπεδο.