Pabrik Nitrogen PSA

Faktor utama pengembangan teknologi pembuatan oksigen PSA meliputi: teknologi katup terprogram berkinerja tinggi, teknologi adsorben pengayaan oksigen berkinerja tinggi, dan teknologi proses. Saat ini, teknologi-teknologi tersebut telah berhasil dipecahkan. Saringan molekuler impor dari Jerman, katup terkontrol program impor, dan proses yang dikembangkan sendiri di dalam negeri dapat digunakan untuk menyiapkan oksigen yang diperkaya dengan mudah.

Peralatan penghasil oksigen PSA adalah peralatan yang menggunakan adsorben khusus untuk memperkaya oksigen di udara pada suhu normal melalui teknologi adsorpsi ayunan tekanan. Adsorpsi Ayunan Tekanan (PSA) adalah teknologi pemisahan gas tingkat lanjut. Saringan molekuler digunakan untuk melakukan adsorpsi tekanan, desorpsi pelepasan tekanan, dan operasi siklik. Gas produk biasanya mengandung oksigen, argon, dan sejumlah kecil nitrogen. Adsorben adalah bagian inti dari peralatan penghasil oksigen PSA. Peralatan oksigen PSA memilih molekul 5A impor.

Layar atau adsorben yang dikembangkan sendiri menyerap nitrogen, karbon dioksida, air, dan sebagainya di udara, sedangkan oksigen tidak dapat diserap. Gambar:

Nama produk: Peralatan pembuatan oksigen adsorpsi pengubah tekanan

Kategori: Alat adsorpsi ayunan tekanan

Hasil (Nm3/jam): 50, 80, 100, 120, 150

Kemurnian oksigen produk: 90%-95%

Tekanan Ekspor Oksigen Produk: 0,4-0,5 MPa

Konsumsi daya: ≤0,35 kWh/m3 O2

Karakteristik Peralatan Produksi Oksigen dengan Metode Adsorpsi Ayunan Tekanan:

Saringan molekuler memiliki kinerja yang unggul, konsumsi yang lebih rendah, dan masa pakai yang lama.

Produk ini memiliki keluaran oksigen yang lebih tinggi dibandingkan produk lainnya.

Dibandingkan dengan produk sejenis, peralatan ini memiliki karakteristik menghasilkan nitrogen dalam jumlah kecil, konsumsi energi rendah, dan konsumsi air pendingin yang rendah.

Seluruh rangkaian peralatan tersebut sangat otomatis.

Prinsip dasar produksi oksigen melalui adsorpsi ayunan tekanan:

Prinsip dasar produksi oksigen melalui adsorpsi ayunan tekanan adalah memisahkan oksigen dan nitrogen dengan menggunakan perbedaan kinerja adsorpsi nitrogen dan oksigen di udara pada saringan molekuler zeolit (ZMS) karena perbedaan tekanan. Menurut perbedaan tekanan desorpsi pemisahan adsorpsi, kita biasanya membagi tekanan-

Dengan mengubah adsorpsi oksigen menjadi dua proses berbeda, pengguna dapat memilih proses yang sesuai dengan kebutuhan kondisi kerja yang berbeda untuk mencapai tujuan konsumsi unit terendah. Konsumsi energi unit peralatan PSA mencapai 0,4~0,5 kWh, yang setara dengan udara dingin bertekanan rendah dan berkapasitas besar.

Hal ini kompetitif dalam hal investasi peralatan dan biaya operasional.

1. Produksi oksigen PSA desorpsi tekanan atmosfer

Udara terkompresi menghilangkan pengotor padat seperti minyak dan debu serta sebagian besar uap air melalui sistem pra-perlakuan, masuk ke menara adsorpsi yang diisi dengan saringan molekul fluorit (ZMS), nitrogen, karbon dioksida, dan uap air di udara diserap oleh adsorben, dan oksigen dipisahkan melalui lapisan adsorpsi. Ketika pengotor yang terserap di menara adsorpsi mencapai tingkat tertentu, adsorpsi dilepaskan ke atmosfer untuk meregenerasi adsorben. Di bawah kendali sistem PLC atau DCS, sistem pemisahan adsorpsi yang terdiri dari dua atau tiga menara menyelesaikan produksi oksigen kontinu, yaitu, yang disebut produksi oksigen adsorpsi tekanan variabel desorpsi atmosfer (PSA-O).

2. Produksi oksigen melalui adsorpsi ayunan tekanan desorpsi vakum (VSA-O)

Udara bahan baku setelah dimurnikan dan dihilangkan debunya oleh blower kemudian masuk ke menara adsorpsi dengan saringan molekuler zeolit (ZMS). Nitrogen, karbon dioksida, dan uap air di udara diserap oleh adsorben, dan oksigen dipisahkan melalui lapisan adsorben. Ketika pengotor yang terserap di menara adsorpsi mencapai tingkat tertentu, adsorpsi dan desorpsi atmosfer dilakukan terlebih dahulu, dan kemudian agen adsorpsi diregenerasi sepenuhnya dengan pemompaan vakum. Di bawah kendali sistem PLC atau DCS, sistem pemisahan adsorpsi yang terdiri dari dua atau tiga menara menyelesaikan produksi oksigen kontinu, yaitu, yang disebut produksi oksigen adsorpsi tekanan variabel desorpsi vakum (VPSA-O).

Karakteristik peralatan adsorpsi ayunan tekanan

Adsorpsi ayunan tekanan adalah teknologi pemisahan gas canggih, yang memiliki posisi tak tergantikan di bidang pasokan gas di dunia saat ini. Karakteristik utama peralatan pembuatan oksigen adsorpsi ayunan tekanan adalah...

Perangkat ini memiliki keunggulan berupa alur proses yang sederhana, struktur yang ringkas, dan investasi peralatan yang rendah.

Perangkat ini memiliki luas lantai yang kecil dan dapat digunakan untuk pengoperasian di dalam maupun di luar ruangan.

Perangkat ini sangat otomatis, dan mudah untuk dibuka dan ditutup.

Biaya pengoperasian dan perawatan perangkat ini lebih rendah dibandingkan dengan metode pendinginan mendalam.

Perangkat ini memiliki kemandirian yang kuat, stabilitas yang baik, keandalan tinggi, dapat beroperasi pada suhu normal dan tekanan rendah, serta kinerja keselamatan yang baik.

Skala perangkat ini dapat berkisar dari 0,2 hingga 5500 Nm3/jam, dan kemurnian oksigen produk dapat mencapai 25 hingga 95%.

Tekanan keluaran perangkat: Peralatan desorpsi tekanan atmosfer 0,3-0,55MPa dan peralatan desorpsi vakum 15KPa dapat digunakan dengan konfigurasi tekanan yang diperluas.

Komposisi dasar peralatan penghasil oksigen dengan adsorpsi ayunan tekanan.

Kompresor udara atau kipas angin untuk bahan baku

Sistem pra-perlakuan sumber gas. (termasuk penghilangan minyak, penghilangan debu, penghilangan air, dan peralatan pendingin)

Menara adsorpsi (berisi pengering dan saringan molekuler)

Menara penyangga udara bahan baku dan oksigen jadi.

Katup pengalih dan pipa distribusi gas

Pompa vakum (untuk proses desorpsi vakum)

Alat penguat dan pengisian oksigen

Sistem kontrol otomatis peralatan dan sistem deteksi kemurnian

Pengaturan Kemurnian dan Sistem Distribusi Gas (Konfigurasi yang dipilih berdasarkan proses dan persyaratan yang berbeda)

Kondisi pemasangan dan pengoperasian peralatan pembuatan oksigen adsorpsi ayunan tekanan.

Kondisi pemasangan: Lokasi pemasangan harus bersih, rata, dan mudah dijangkau serta mudah untuk memasang derek atau forklift.

Persyaratan lingkungan penggunaan: Udara di sekitar lokasi pemasangan harus bersih, bebas dari kabut minyak dan gas korosif, serta memiliki ventilasi yang baik.

Persyaratan pendukung: Catu daya: 380V/50Hz/3 fase lima jalur

Air pendingin: Penemuan ini sejalan dengan air pembeku dan pendingin untuk penggunaan industri.

Pertimbangan dalam pemilihan peralatan pembuatan oksigen adsorpsi tekanan variabel.

Sebelum pemilihan jenis spesifik, persyaratan gas produk akhir dari peralatan oksigen yang dibutuhkan terlebih dahulu dikonfirmasi, dan proses peralatan yang dibutuhkan ditentukan berdasarkan rekomendasi dari produsen.

Untuk memeriksa rasionalitas desain peralatan (setiap set perlengkapan masuk akal, diperlukan, dan memberikan efektivitas maksimal)

Memeriksa keandalan pengoperasian peralatan.

Kemampuan riset dan pengembangan, pengalaman manufaktur, dan tingkat produsen.

Biaya peralatan pembuatan oksigen (harga peralatan, air yang dibutuhkan, listrik, lokasi dan biaya-biayanya, biaya perawatan peralatan, masa pakai peralatan) dihitung secara komprehensif, bukan hanya harga peralatannya saja yang dipertimbangkan.

Aplikasi

Pembuatan baja dengan tungku listrik, peleburan logam non-ferrous, dan peleburan besi dengan pengayaan oksigen.

Produksi Gas Pupuk Kimia, Berbagai Oksidasi, Gasifikasi Batubara, Pembangkitan Ozon

Tungku penopang pembakaran dan pengecoran tembus langit untuk tungku pemanas industri.

Penguapan Oksigen, Pemutihan, dan Oksidasi Cairan Hitam dalam Industri Pembuatan Kertas

Pengolahan Limbah Industri dan Limbah Perkotaan dengan Lumpur Aktif Aerasi Oksigen

Dekomposisi nafta dan produksi karbon hitam

Budidaya ikan dengan kepadatan tinggi

Pembuatan semen besi-oksigen, batu bata tahan api, dan pengolahan kaca dalam industri semen.

Pengiriman oksigen di rumah sakit dan oksigen perawatan kesehatan, ruang oksigen bertekanan tinggi dan bar oksigen.

Metode pemisahan membran:

Pemisahan komponen oksigen dan nitrogen di udara disebut metode pemisahan membran dengan menggunakan selektivitas permeabilitas film polimer. Perangkat untuk menghasilkan oksigen atau nitrogen dengan metode ini memiliki keterbatasan tertentu dalam kapasitas dan kemurnian, dan umumnya terutama digunakan untuk menghasilkan produk nitrogen dengan kemurnian kurang dari 800 Nm3/jam dan kurang dari 99,5%.

Prinsip kerja peralatan pemisahan membran untuk produksi nitrogen

Sudah lebih dari 100 tahun sejak proses perpindahan massa gas membran dihitung. Banyak penelitian telah dilakukan tentang transportasi gas tunggal dalam polimer dan membran. Namun, aplikasi praktis membran baru muncul dalam beberapa dekade terakhir. Contoh yang paling menonjol adalah pemisahan isotop uranium dalam senjata nuklir. Baru pada akhir tahun 1970-an permeabilitas dan selektivitas gas dalam membran polimer berkembang hingga mencapai nilai ekonomi industri sehingga membran digunakan dalam skala besar seperti sekarang ini.

Membran serat berongga adalah susunan membran dari filamen serat berongga yang dipolimerisasi oleh ribuan bahan polimer. Ketika dua atau lebih gas dicampur melalui film polimer, laju penetrasi film gas yang berbeda berbeda karena perbedaan kelarutan dan koefisien difusi berbagai gas dalam film tersebut. Berdasarkan karakteristik ini, gas dapat dibagi menjadi "gas cepat" dan "gas lambat".

Permeasi gas melalui membran polimer berongga adalah proses yang kompleks. Mekanisme permeasinya adalah molekul gas pertama-tama teradsorpsi pada permukaan membran untuk larut, kemudian menyebar di dalam membran, dan akhirnya terdesorpsi dari sisi lain membran. Teknologi pemisahan membran bergantung pada perbedaan koefisien pelarutan dan difusi gas yang berbeda di dalam membran untuk mewujudkan pemisahan gas. Ketika gas campuran berada di bawah pengaruh gaya penggerak tertentu (perbedaan tekanan atau rasio tekanan di kedua sisi membran), gas dengan laju permeasi yang relatif cepat, seperti uap air, oksigen, hidrogen, helium, hidrogen sulfida, karbon dioksida, dll., dihilangkan di sisi permeasi membran, dan gas dengan laju permeasi yang relatif lambat, seperti gas nitrogen, argon, metana, karbon monoksida, dll., ditahan di sisi retensi membran dan diperkaya untuk mencapai tujuan pemisahan gas campuran.

Karena keterbatasan efisiensi pemisahan material yang dipilih oleh pemisah membran, komponen industri pemisah yang digunakan untuk memisahkan nitrogen dari udara lebih menonjol dengan membran serat berongga, dan komponen membran industri berdasarkan luas permukaan spesifik pemisahan yang besar dari serat berongga dapat lebih memenuhi persyaratan pemisahan pelanggan, dan umumnya, untuk mendapatkan indikator ekonomi yang lebih baik dan mencapai tujuan investasi rendah dan konsumsi unit rendah, pembuatan membran nitrogen mengadopsi proses tekanan tinggi.

Produksi nitrogen membran aliran tekanan tinggi

Udara terkompresi menghilangkan pengotor padat seperti minyak, debu, dan sebagian besar gas air melalui sistem pra-perlakuan, masuk ke pemisah membran setelah pemanasan awal, dan gas dengan laju permeasi yang relatif cepat seperti uap air, oksigen, hidrogen, helium, hidrogen sulfida, karbon dioksida, dan sebagainya menembus membran, dan dihilangkan di sisi permeasi membran, sementara gas dengan laju permeasi yang relatif lambat seperti nitrogen, argon, metana, dan karbon monoksida ditahan di sisi retensi membran dan diperkaya; Di bawah kendali sistem PLC atau DCS, sistem dapat mewujudkan keluaran nitrogen yang kontinu dan stabil. Metode pemisahan oksigen-nitrogen berdasarkan prinsip ini disebut pembuatan nitrogen membran aliran tekanan tinggi (MKH-N).

Karakteristik Utama Peralatan Pembuatan Nitrogen Membran:

Perangkat ini memiliki keunggulan berupa alur proses yang sederhana, struktur yang ringkas, dan investasi peralatan yang rendah.

Ukuran perangkat ini kecil dan dapat digunakan untuk pengoperasian di dalam maupun di luar ruangan.

Perangkat ini sangat otomatis, dan mudah untuk dihidupkan dan dimatikan. Hasil bersih dalam 10 menit.

Inovasi ini tidak memiliki bagian yang bergerak seperti sakelar katup, tidak perlu mengganti bagian-bagian yang mudah pecah secara berkala, dan perawatannya sangat minim.

Dengan meningkatkan separator membran, produksi nitrogen dapat dengan mudah ditingkatkan.

Biaya pengoperasian dan pemeliharaan perangkat ini lebih rendah daripada PSA. Dalam kisaran kemurnian 80-98%, penemuan ini memiliki rasio kinerja-harga yang sangat baik. Ia memiliki keunggulan yang tak tertandingi dibandingkan metode pemisahan udara lainnya, dan konsumsi energinya rendah.

Perangkat ini memiliki kemandirian yang kuat, stabilitas yang baik, keandalan yang tinggi, dapat beroperasi pada suhu normal dan tekanan rendah, serta kinerja keselamatan yang baik.

Skala perangkat dapat berkisar dari 0,2-50000 Nm3/jam, dan kemurnian nitrogen produk dapat mencapai 80-99,9%.

Komponen utama peralatan pembuatan nitrogen membran aliran tekanan tinggi

Kompresor udara

Rakitan pra-perawatan sumber udara

Tangki penyangga udara

Pemisah membran

Tangki penyangga nitrogen selesai

Katup pengalih dan tabung yang sesuai

Sistem kontrol dan deteksi otomatis

Sistem penekan konfigurasi dekompresi yang dapat diskalakan

Kondisi pemasangan dan pengoperasian peralatan pembuatan nitrogen membran.

Kondisi pemasangan: Lokasi pemasangan harus bersih, rata, dan mudah dijangkau serta mudah untuk memasang derek atau forklift.

Persyaratan lingkungan penggunaan: Udara di sekitar lokasi pemasangan harus bersih, bebas dari kabut minyak dan gas korosif, serta memiliki ventilasi yang baik.

Persyaratan pendukung: Daya: 380V/50Hz/3 Fase 5

Air pendingin: Pendinginan dan air pendingin yang sesuai dengan standar industri.

Pertimbangan dalam pemilihan peralatan nitrogen membran

Sebelum pemilihan jenis spesifik, persyaratan untuk gas produk akhir dari peralatan nitrogen yang dibutuhkan terlebih dahulu dikonfirmasi, dan proses peralatan yang dibutuhkan ditentukan berdasarkan rekomendasi dari produsen.

Untuk memeriksa rasionalitas desain peralatan (setiap set perlengkapan masuk akal, diperlukan, dan memberikan efektivitas maksimal)

Selidiki keandalan pengoperasian peralatan (konfirmasikan rasionalitas langkah-langkah jaminan dalam desain peralatan)

Kemampuan Riset dan Pengembangan, Pengalaman Manufaktur, dan Tingkat Kualitas Produsen

Perhitungan komprehensif biaya peralatan nitrogen (harga peralatan, air yang dibutuhkan, listrik, lokasi dan biaya pemasangan peralatan, biaya penggunaan dan perawatan peralatan, masa pakai peralatan), bukan hanya harga peralatan.

Prinsip partisi membran

Studi tentang perpindahan massa gas dalam membran telah berlangsung lebih dari 100 tahun. Banyak penelitian telah dilakukan tentang transportasi gas tunggal dalam polimer dan membran, dan penelitian tersebut telah dikembangkan secara teoritis. Namun, aplikasi praktis membran baru berkembang dalam beberapa dekade terakhir. Contoh yang menonjol adalah pemisahan isotop uranium dalam senjata nuklir. Baru pada akhir tahun 1970-an permeabilitas dan selektivitas gas dalam membran polimer berkembang hingga mencapai nilai ekonomi industri sehingga membran digunakan dalam skala besar seperti sekarang ini.

Secara umum, membran bersifat permeabel terhadap semua gas, tetapi hanya pada tingkat yang berbeda-beda. Permeasi gas melalui membran polimer berongga adalah proses yang kompleks. Mekanisme permeasinya adalah molekul gas pertama-tama teradsorpsi pada permukaan membran untuk larut, kemudian menyebar di dalam membran, dan akhirnya terdesorpsi dari sisi lain membran. Teknologi pemisahan membran bergantung pada perbedaan koefisien pelarutan dan difusi gas yang berbeda di dalam membran untuk mewujudkan pemisahan gas. Ketika gas campuran berada di bawah pengaruh gaya penggerak tertentu (perbedaan tekanan atau rasio tekanan di kedua sisi film), gas dengan laju permeasi yang relatif cepat, seperti uap air, oksigen, hidrogen, helium, hidrogen sulfida, karbon dioksida, dll., diperkaya di sisi permeasi film, dan gas dengan laju permeasi yang relatif lambat, seperti gas nitrogen, argon, metana, karbon monoksida, dll., terperangkap di sisi retensi film dan diperkaya sehingga mencapai tujuan pemisahan gas campuran.

Proses untuk peralatan pembuatan oksigen dengan pemisahan membran

Sesuai dengan perbedaan tekanan dalam kondisi pemisahan, kami biasanya membagi produksi oksigen membran menjadi dua proses berbeda, pengguna dapat memilih proses yang sesuai dengan persyaratan kondisi kerja yang berbeda untuk mencapai tujuan konsumsi unit minimum.

1. Produksi oksigen membran aliran tekanan tinggi

Udara terkompresi menghilangkan kotoran padat seperti minyak, debu, dan sebagian besar gas air melalui sistem pra-perlakuan, masuk ke pemisah membran setelah pemanasan awal, dan gas dengan laju permeasi yang relatif cepat seperti uap air, oksigen, hidrogen, helium, hidrogen sulfida, karbon dioksida, dan sebagainya diperkaya di sisi permeasi membran, sementara gas dengan laju permeasi yang relatif lambat seperti nitrogen, argon, metana, dan karbon monoksida ditahan di sisi retensi membran dan diperkaya; Di bawah kendali sistem PLC atau DCS, sistem ini dapat mewujudkan keluaran oksigen yang kontinu dan stabil.

2. Proses aliran tekanan negatif untuk produksi oksigen

Udara bahan baku setelah dimurnikan dan dihilangkan debunya oleh blower kemudian masuk ke pemisah membran, dan gas dengan laju permeasi yang relatif lambat, seperti nitrogen, argon, metana, dan karbon monoksida, terakumulasi di sisi retensi membran dan kemudian dibuang sebagai gas buang, dan udara yang kaya oksigen di sisi permeasi dikumpulkan sebagai gas produk dengan pemompaan vakum. Di bawah kendali PLC atau sistem DCS, oksigen dengan kemurnian stabil dapat diperoleh secara terus menerus.

Karakteristik peralatan pembuatan oksigen dengan pemisahan membran

Fitur utama peralatan pemisahan oksigen-nitrogen membran

Perangkat ini memiliki keunggulan berupa alur proses yang sederhana, struktur yang ringkas, dan investasi peralatan yang rendah.

Perangkat ini berukuran kecil dan dapat digunakan untuk pengoperasian di dalam maupun di luar ruangan.

Perangkat ini sangat otomatis, dan mudah untuk dihidupkan dan dimatikan. Konsentrasi oksigen dalam 10 menit.

Inovasi ini tidak memiliki bagian yang bergerak seperti sakelar katup, tidak perlu mengganti bagian-bagian yang mudah pecah secara berkala, dan perawatannya sangat minim.

Dengan meningkatkan ukuran pemisah membran, produksi udara yang diperkaya oksigen dapat dengan mudah diperluas.

Biaya pengoperasian dan perawatan perangkat ini lebih rendah daripada PSA. Dalam kisaran kemurnian 25-35%, penemuan ini memiliki rasio kinerja-harga yang sangat baik. Dalam aplikasi pendukung pembakaran, ia memiliki keunggulan yang tak tertandingi dibandingkan metode pemisahan udara lainnya, dan konsumsi energi operasinya rendah.

Perangkat ini memiliki kemandirian yang kuat, stabilitas yang baik, keandalan yang tinggi, dapat beroperasi pada suhu normal dan tekanan rendah, serta kinerja keselamatan yang baik.

Skala perangkat ini dapat berkisar dari 0,2 hingga 50.000 Nm3/jam, dan kemurnian oksigen produk dapat mencapai 25 hingga 45%.

Komponen dasar peralatan pembuatan oksigen dengan pemisahan membran

Komponen Utama Peralatan Proses Tekanan Tinggi/Peralatan Proses Tekanan Rendah

Kompresor udara/1, unit peniup

Perangkat Pra-perawatan Sumber Udara / 2, Penghilang Debu, Pendingin

Tangki penyangga udara/3, pemisah membran

Pemisah membran/4. Tangki penyangga oksigen jadi

Tangki penyangga oksigen/5, katup pengalih, dan pipa yang sesuai sudah jadi.

Katup pengalih dan pipa yang sesuai/6, unit pompa vakum

Kontrol otomatis, sistem deteksi/7, supercharger oksigen

Sistem Penekanan Skalabel/8, Kontrol Otomatis, Sistem Deteksi

Kondisi pemasangan dan pengoperasian peralatan pembuatan oksigen membran.

Kondisi pemasangan: Lokasi pemasangan harus bersih, rata, dan mudah dijangkau serta mudah untuk memasang derek atau forklift.

Persyaratan lingkungan penggunaan: Udara di sekitar lokasi pemasangan harus bersih, bebas dari kabut minyak dan gas korosif, serta memiliki ventilasi yang baik.

Persyaratan pendukung: Daya: 380V/50Hz/3 Fase 5

Air pendingin: Pendinginan dan air pendingin yang sesuai dengan standar industri.

Pertimbangan dalam pemilihan peralatan pembuatan oksigen membran.

Untuk memeriksa rasionalitas desain peralatan (setiap set perlengkapan masuk akal, diperlukan, dan memberikan efektivitas maksimal)

Selidiki keandalan pengoperasian peralatan (konfirmasikan rasionalitas langkah-langkah jaminan dalam desain peralatan)

Kemampuan Riset dan Pengembangan, Pengalaman Manufaktur, dan Tingkat Kualitas Produsen

Perhitungan komprehensif biaya peralatan oksigen (harga peralatan, kebutuhan air, listrik, lokasi dan biaya-biayanya, biaya perawatan peralatan, masa pakai peralatan), bukan hanya harga peralatan saja.