โรงงานไนโตรเจน PSA

ปัจจัยหลักในการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตออกซิเจนแบบ PSA ได้แก่ เทคโนโลยีวาล์วควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ประสิทธิภาพสูง เทคโนโลยีสารดูดซับออกซิเจนประสิทธิภาพสูง และเทคโนโลยีการผลิต ปัจจุบัน เทคโนโลยีข้างต้นได้รับการแก้ไขอย่างมีประสิทธิภาพแล้ว โดยสามารถใช้ตะแกรงโมเลกุลนำเข้าจากเยอรมนี วาล์วควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้นำเข้า และกระบวนการที่พัฒนาขึ้นเองภายในประเทศ เพื่อเตรียมออกซิเจนเข้มข้นได้อย่างง่ายดาย

อุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบ PSA เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สารดูดซับชนิดพิเศษเพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนในอากาศที่อุณหภูมิปกติโดยใช้เทคโนโลยีการดูดซับแบบสลับความดัน (Pressure Swing Adsorption: PSA) PSA เป็นเทคโนโลยีการแยกก๊าซขั้นสูง โดยใช้โมเลกุลซีฟ (Molecular Sieves) ในการดูดซับด้วยความดัน การคายประจุด้วยความดัน และการทำงานแบบวนรอบ ก๊าซที่ได้มักประกอบด้วยออกซิเจน อาร์กอน และไนโตรเจนในปริมาณเล็กน้อย สารดูดซับเป็นส่วนประกอบสำคัญของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบ PSA โดยอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบ PSA เลือกใช้โมเลกุล 5A ที่นำเข้าจากต่างประเทศ

แผ่นกรองหรือสารดูดซับที่พัฒนาขึ้นเองนี้สามารถดูดซับไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และก๊าซอื่นๆ ในอากาศได้ แต่ไม่สามารถดูดซับออกซิเจนได้ (ดูรูปประกอบ)

ชื่อผลิตภัณฑ์: อุปกรณ์ผลิตออกซิเจนโดยการดูดซับแบบเปลี่ยนความดัน

หมวดหมู่: อุปกรณ์ดูดซับแบบสวิงความดัน

ผลผลิต (Nm³/h): 50, 80, 100, 120, 150

ความบริบริสุทธิ์ของออกซิเจนในผลิตภัณฑ์: 90%-95%

แรงดันส่งออกออกซิเจนของผลิตภัณฑ์: 0.4-0.5 MPa

การใช้พลังงาน: ≤0.35 กิโลวัตต์ชั่วโมง/ลูกบาศก์เมตร O2

คุณลักษณะของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนโดยวิธีการดูดซับแบบสลับความดัน:

สารดูดซับโมเลกุลมีประสิทธิภาพสูง ใช้พลังงานน้อย และมีอายุการใช้งานยาวนาน

ปริมาณออกซิเจนที่ผลิตภัณฑ์ปล่อยออกมานั้นสูงกว่าผลิตภัณฑ์อื่น

เมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกัน อุปกรณ์นี้มีคุณสมบัติเด่นคือ สามารถผลิตไนโตรเจนได้ในปริมาณมาก ใช้พลังงานต่ำ และใช้น้ำหล่อเย็นในปริมาณน้อย

อุปกรณ์ทั้งหมดทำงานโดยอัตโนมัติอย่างมาก

หลักการพื้นฐานของการผลิตออกซิเจนโดยวิธีการดูดซับแบบสลับความดัน:

หลักการพื้นฐานของการผลิตออกซิเจนโดยการดูดซับแบบสวิงความดัน คือการแยกออกซิเจนและไนโตรเจนโดยใช้ความแตกต่างของประสิทธิภาพการดูดซับของไนโตรเจนและออกซิเจนในอากาศบนตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ (ZMS) อันเนื่องมาจากความดันที่แตกต่างกัน ตามความดันการคายการดูดซับที่แตกต่างกันของการแยกโดยการดูดซับ เรามักจะแบ่งความดันออกเป็นสองส่วน

ด้วยการเปลี่ยนกระบวนการดูดซับออกซิเจนเป็นสองกระบวนการที่แตกต่างกัน ผู้ใช้สามารถเลือกกระบวนการที่เหมาะสมตามความต้องการที่แตกต่างกันของสภาพการทำงาน เพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการใช้พลังงานต่อหน่วยต่ำที่สุด การใช้พลังงานต่อหน่วยของอุปกรณ์ PSA อยู่ที่ 0.4~0.5 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งเทียบเท่ากับการใช้พลังงานของระบบอากาศเย็นจัดความดันต่ำขนาดใหญ่

มีความสามารถในการแข่งขันทั้งในด้านการลงทุนอุปกรณ์และต้นทุนการดำเนินงาน

1. การผลิตออกซิเจนแบบ PSA จากการดูดซับที่ความดันบรรยากาศ

อากาศอัดจะกำจัดสิ่งเจือปนที่เป็นของแข็ง เช่น น้ำมันและฝุ่นละออง และไอน้ำส่วนใหญ่ผ่านระบบปรับสภาพเบื้องต้น จากนั้นเข้าสู่หอการดูดซับที่บรรจุด้วยตะแกรงโมเลกุลฟลูออไรต์ (ZMS) ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำในอากาศจะถูกดูดซับโดยสารดูดซับ และออกซิเจนจะถูกแยกออกผ่านชั้นดูดซับ เมื่อสิ่งเจือปนที่ถูกดูดซับในหอการดูดซับถึงระดับหนึ่ง การดูดซับจะถูกคายออกสู่บรรยากาศเพื่อฟื้นฟูสารดูดซับ ภายใต้การควบคุมของระบบ PLC หรือ DCS ระบบการแยกโดยการดูดซับที่ประกอบด้วยหอสองหรือสามหอจะทำการผลิตออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเรียกว่าการผลิตออกซิเจนโดยการดูดซับแบบความดันแปรผันและการคายออกสู่บรรยากาศ (PSA-O)

2. การผลิตออกซิเจนโดยการดูดซับแบบสลับความดันภายใต้การคายตัวในสุญญากาศ (VSA-O)

อากาศดิบหลังจากผ่านเครื่องเป่าลมจะถูกทำให้บริสุทธิ์และกำจัดฝุ่น จากนั้นจะเข้าสู่หอการดูดซับที่มีตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ (ZMS) ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำในอากาศจะถูกดูดซับโดยสารดูดซับ และออกซิเจนจะถูกแยกออกผ่านชั้นสารดูดซับ เมื่อสิ่งเจือปนที่ถูกดูดซับในหอการดูดซับถึงระดับหนึ่ง การดูดซับและการคายประจุของบรรยากาศจะถูกดำเนินการก่อน จากนั้นสารดูดซับจะถูกฟื้นฟูอย่างสมบูรณ์โดยการปั๊มสุญญากาศ ภายใต้การควบคุมของระบบ PLC หรือ DCS ระบบการแยกโดยการดูดซับที่ประกอบด้วยหอสองหรือสามหอจะทำการผลิตออกซิเจนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเรียกว่าการผลิตออกซิเจนโดยการดูดซับและคายประจุภายใต้ความดันแปรผันแบบสุญญากาศ (VPSA-O)

ลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ดูดซับแบบสวิงความดัน

การดูดซับแบบสลับความดัน (Pressure Swing Adsorption) เป็นเทคโนโลยีการแยกก๊าซขั้นสูง ซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในด้านการจัดหาก๊าซในปัจจุบัน ลักษณะสำคัญของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนโดยใช้การดูดซับแบบสลับความดันมีดังนี้

อุปกรณ์นี้มีข้อดีคือ กระบวนการทำงานไม่ซับซ้อน โครงสร้างกะทัดรัด และการลงทุนด้านอุปกรณ์ต่ำ

อุปกรณ์นี้มีพื้นที่ใช้งานน้อยและสามารถใช้งานได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง

อุปกรณ์นี้ทำงานโดยอัตโนมัติสูง และสะดวกในการเปิดและปิด

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาของอุปกรณ์นี้ต่ำกว่าวิธีการทำความเย็นแบบลึก

อุปกรณ์นี้มีความเป็นอิสระสูง มีเสถียรภาพดี มีความน่าเชื่อถือสูง สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิปกติและความดันต่ำ และมีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดี

ขนาดของอุปกรณ์สามารถมีได้ตั้งแต่ 0.2 ถึง 5500 Nm3/h และความบริสุทธิ์ของออกซิเจนที่ผลิตได้สามารถสูงถึง 25 ถึง 95%

แรงดันขาออกของอุปกรณ์: อุปกรณ์ดูดซับที่ความดันบรรยากาศ 0.3-0.55 MPa และอุปกรณ์ดูดซับสุญญากาศ 15 KPa สามารถใช้งานร่วมกับการเพิ่มแรงดันในรูปแบบต่างๆ ได้

องค์ประกอบพื้นฐานของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนโดยวิธีการดูดซับแบบสลับความดัน

วัตถุดิบสำหรับคอมเพรสเซอร์อากาศหรือพัดลม

ระบบปรับสภาพก๊าซต้นทาง (รวมถึงอุปกรณ์กำจัดน้ำมัน กำจัดฝุ่น กำจัดน้ำ และระบบทำความเย็น)

หอดูดซับ (ประกอบด้วยสารดูดความชื้นและตะแกรงโมเลกุล)

หอบัฟเฟอร์อากาศดิบและออกซิเจนสำเร็จรูป

วาล์วสลับและท่อส่งก๊าซ

ปั๊มสุญญากาศ (สำหรับกระบวนการดูดซับสุญญากาศ)

อุปกรณ์เพิ่มและเติมออกซิเจน

ระบบควบคุมอัตโนมัติของอุปกรณ์และระบบตรวจจับความบริสุทธิ์

ระบบควบคุมความบริสุทธิ์และระบบจ่ายก๊าซ (การกำหนดค่าที่เลือกตามกระบวนการและข้อกำหนดที่แตกต่างกัน)

เงื่อนไขการติดตั้งและการใช้งานของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบดูดซับสลับความดัน

เงื่อนไขการติดตั้ง: สถานที่ติดตั้งต้องสะอาด เรียบ และเข้าถึงได้ง่าย เพื่อให้สามารถติดตั้งเครนหรือรถยกได้สะดวก

ข้อกำหนดด้านสภาพแวดล้อมในการใช้งาน: อากาศรอบบริเวณติดตั้งต้องสะอาด ปราศจากละอองน้ำมันและก๊าซกัดกร่อน และมีการระบายอากาศที่ดี

เงื่อนไขการใช้งาน: แหล่งจ่ายไฟ: 380V/50Hz/3 เฟส 5 สาย

น้ำหล่อเย็น: สิ่งประดิษฐ์นี้สอดคล้องกับระบบการแช่แข็งและหล่อเย็นน้ำสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

ข้อควรพิจารณาในการเลือกอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบดูดซับความดันแปรผัน

ก่อนการเลือกประเภทที่เฉพาะเจาะจง จะต้องตรวจสอบข้อกำหนดของก๊าซผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอุปกรณ์ออกซิเจนที่ต้องการก่อน และกำหนดกระบวนการของอุปกรณ์ที่ต้องการตามคำแนะนำของผู้ผลิต

เพื่อตรวจสอบความสมเหตุสมผลของการออกแบบอุปกรณ์ (ชุดอุปกรณ์แต่ละชุดมีความเหมาะสม จำเป็น และใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด)

ตรวจสอบความน่าเชื่อถือของการทำงานของอุปกรณ์

ความสามารถด้านการวิจัยและพัฒนา ประสบการณ์ด้านการผลิต และระดับของผู้ผลิต

ต้นทุนของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจน (ราคาอุปกรณ์ น้ำ ไฟฟ้า ที่ดินและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้อง ค่าบำรุงรักษาอุปกรณ์ อายุการใช้งานของอุปกรณ์) จะถูกคำนวณอย่างครอบคลุม ไม่ได้พิจารณาเฉพาะราคาอุปกรณ์เพียงอย่างเดียว

แอปพลิเคชัน

การผลิตเหล็กกล้าด้วยเตาไฟฟ้า การถลุงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และการถลุงเหล็กโดยการเติมออกซิเจน

การผลิตก๊าซจากปุ๋ยเคมี, กระบวนการออกซิเดชันต่างๆ, การเปลี่ยนถ่านหินเป็นก๊าซ, การสร้างโอโซน

เตาเผาแบบทะลุฟ้าสำหรับรองรับการเผาไหม้และการหล่อ สำหรับเตาให้ความร้อนในอุตสาหกรรม

การระเหยของออกซิเจน การฟอกขาว และการออกซิเดชั่นของน้ำดำในอุตสาหกรรมการผลิตกระดาษ

การบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรมและน้ำเสียจากชุมชนโดยใช้ระบบตะกอนเร่งปฏิกิริยาแบบเติมออกซิเจน

การสลายตัวของแนฟทาและการผลิตคาร์บอนแบล็ก

การเลี้ยงปลาแบบความหนาแน่นสูง

การผลิตปูนซีเมนต์เหล็ก-ออกซิเจน อิฐทนไฟ และการแปรรูปแก้วในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์

การส่งออกซิเจนในโรงพยาบาลและออกซิเจนสำหรับการดูแลสุขภาพ ห้องออกซิเจนแรงดันสูง และบาร์ออกซิเจน

วิธีการแยกโดยใช้เยื่อ:

การแยกส่วนประกอบของออกซิเจนและไนโตรเจนในอากาศเรียกว่าวิธีการแยกด้วยเยื่อเมมเบรน โดยใช้คุณสมบัติการซึมผ่านของฟิล์มพอลิเมอร์ อุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตออกซิเจนหรือไนโตรเจนด้วยวิธีนี้มีข้อจำกัดในด้านกำลังการผลิตและความบริสุทธิ์ และโดยทั่วไปแล้วจะใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์น้อยกว่า 800 Nm³/h และน้อยกว่า 99.5% เป็นหลัก

หลักการทำงานของอุปกรณ์แยกด้วยเยื่อเมมเบรนสำหรับการผลิตไนโตรเจน

นับเป็นเวลากว่า 100 ปีแล้วนับตั้งแต่มีการคำนวณกระบวนการถ่ายเทมวลของก๊าซผ่านเยื่อเมมเบรน มีการวิจัยมากมายเกี่ยวกับการขนส่งก๊าซเดี่ยวในพอลิเมอร์และเยื่อเมมเบรน อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้เยื่อเมมเบรนในทางปฏิบัติเพิ่งเกิดขึ้นในไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดคือการแยกไอโซโทปยูเรเนียมในอาวุธนิวเคลียร์ จนกระทั่งช่วงปลายทศวรรษ 1970 ความสามารถในการซึมผ่านและการเลือกสรรของก๊าซในเยื่อเมมเบรนพอลิเมอร์ได้รับการพัฒนาจนมีคุณค่าทางเศรษฐกิจในระดับอุตสาหกรรม ทำให้มีการใช้เยื่อเมมเบรนในวงกว้างอย่างเช่นในปัจจุบัน

เยื่อใยกลวงเป็นเยื่อที่ประกอบขึ้นจากเส้นใยกลวงที่เกิดจากการพอลิเมอไรเซชันของวัสดุพอลิเมอร์หลายพันเส้น เมื่อก๊าซสองชนิดขึ้นไปผสมกันผ่านฟิล์มพอลิเมอร์ อัตราการซึมผ่านของฟิล์มก๊าซแต่ละชนิดจะแตกต่างกัน เนื่องจากความแตกต่างของความสามารถในการละลายและสัมประสิทธิ์การแพร่ของก๊าซต่างๆ ในฟิล์ม ตามคุณลักษณะนี้ ก๊าซสามารถแบ่งออกเป็น "ก๊าซเร็ว" และ "ก๊าซช้า"

การซึมผ่านของก๊าซผ่านเยื่อพอลิเมอร์กลวงเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน กลไกการซึมผ่านคือ โมเลกุลของก๊าซจะถูกดูดซับบนพื้นผิวของเยื่อก่อนเพื่อละลาย จากนั้นแพร่กระจายภายในเยื่อ และสุดท้ายถูกปลดปล่อยออกจากอีกด้านหนึ่งของเยื่อ เทคโนโลยีการแยกด้วยเยื่ออาศัยความแตกต่างของสัมประสิทธิ์การละลายและการแพร่กระจายของก๊าซต่าง ๆ ในเยื่อเพื่อให้เกิดการแยกก๊าซ เมื่อก๊าซผสมอยู่ภายใต้แรงขับเคลื่อนบางอย่าง (ความแตกต่างของความดันหรืออัตราส่วนความดันที่ด้านทั้งสองของเยื่อ) ก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างเร็ว เช่น ไอน้ำ ออกซิเจน ไฮโดรเจน ฮีเลียม ไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น จะถูกกำจัดออกไปที่ด้านการซึมผ่านของเยื่อ และก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างช้า เช่น ก๊าซไนโตรเจน อาร์กอน มีเทน คาร์บอนมอนอกไซด์ เป็นต้น จะถูกกักไว้ที่ด้านการกักเก็บของเยื่อและเพิ่มความเข้มข้นขึ้นเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการแยกก๊าซผสม

เนื่องจากข้อจำกัดของประสิทธิภาพการแยกของวัสดุที่เลือกใช้ในเครื่องแยกเมมเบรน ส่วนประกอบทางอุตสาหกรรมของเครื่องแยกที่ใช้แยกไนโตรเจนออกจากอากาศจึงมักใช้เมมเบรนใยกลวงเป็นหลัก และส่วนประกอบเมมเบรนทางอุตสาหกรรมที่ใช้ใยกลวงที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะในการแยกสูงสามารถตอบสนองความต้องการการแยกของลูกค้าได้ดียิ่งขึ้น และโดยทั่วไป เพื่อให้ได้ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจที่ดีขึ้นและบรรลุเป้าหมายของการลงทุนต่ำและการสิ้นเปลืองต่อหน่วยต่ำ การผลิตไนโตรเจนด้วยเมมเบรนจึงใช้กระบวนการความดันสูง

การผลิตไนโตรเจนด้วยเมมเบรนไหลแรงดันสูง

อากาศอัดจะกำจัดสิ่งเจือปนที่เป็นของแข็ง เช่น น้ำมัน ฝุ่น และไอน้ำส่วนใหญ่ ผ่านระบบปรับสภาพเบื้องต้น จากนั้นจะเข้าสู่เครื่องแยกเมมเบรนหลังจากอุ่นเครื่องแล้ว ก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างเร็ว เช่น ไอน้ำ ออกซิเจน ไฮโดรเจน ฮีเลียม ไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และอื่นๆ จะซึมผ่านเมมเบรนและถูกกำจัดออกไปที่ด้านการซึมผ่านของเมมเบรน ในขณะที่ก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างช้า เช่น ไนโตรเจน อาร์กอน มีเทน และคาร์บอนมอนอกไซด์ จะถูกกักไว้ที่ด้านการกักเก็บของเมมเบรนและมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ภายใต้การควบคุมของระบบ PLC หรือ DCS ระบบสามารถผลิตไนโตรเจนได้อย่างต่อเนื่องและเสถียร วิธีการแยกออกซิเจน-ไนโตรเจนโดยใช้หลักการนี้เรียกว่า การผลิตไนโตรเจนด้วยเมมเบรนแบบไหลแรงดันสูง (MKH-N)

คุณลักษณะหลักของอุปกรณ์ผลิตไนโตรเจนด้วยเมมเบรน:

อุปกรณ์นี้มีข้อดีคือ กระบวนการทำงานไม่ซับซ้อน โครงสร้างกะทัดรัด และการลงทุนด้านอุปกรณ์ต่ำ

อุปกรณ์มีขนาดเล็กและสามารถใช้งานได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง

อุปกรณ์ทำงานอัตโนมัติสูง และสะดวกในการเปิดและปิด ให้ความบริสุทธิ์ภายใน 10 นาที

สิ่งประดิษฐ์นี้ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ เช่น สวิตช์วาล์ว ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เปราะบางเป็นประจำ และต้องการการบำรุงรักษาน้อยมาก

การเพิ่มจำนวนแผ่นแยกเมมเบรนจะช่วยเพิ่มปริมาณการผลิตไนโตรเจนได้ง่าย

ต้นทุนการใช้งานและการบำรุงรักษาของอุปกรณ์นี้ต่ำกว่า PSA และในช่วงความบริสุทธิ์ 80-98% สิ่งประดิษฐ์นี้มีอัตราส่วนประสิทธิภาพต่อราคาที่ยอดเยี่ยม นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบที่เหนือกว่าวิธีการแยกอากาศแบบอื่น ๆ คือ ใช้พลังงานต่ำ

อุปกรณ์นี้มีความเป็นอิสระสูง มีเสถียรภาพดี มีความน่าเชื่อถือสูง สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิปกติและความดันต่ำ และมีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดี

ขนาดการผลิตของอุปกรณ์สามารถอยู่ในช่วง 0.2-50000 Nm³/h และความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนที่ผลิตได้สามารถตอบสนองความต้องการได้ตั้งแต่ 80-99.9%

ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ผลิตไนโตรเจนด้วยเมมเบรนแบบไหลแรงดันสูง

เครื่องอัดอากาศ

ชุดประกอบการบำบัดอากาศเบื้องต้น

ถังบัฟเฟอร์อากาศ

เครื่องแยกเมมเบรน

ถังบัฟเฟอร์ไนโตรเจนสำเร็จรูป

วาล์วสลับและท่อที่เกี่ยวข้อง

ระบบควบคุมและตรวจจับอัตโนมัติ

ระบบปรับความดันสำหรับการกำหนดค่าการลดความดันที่ปรับขนาดได้

เงื่อนไขการติดตั้งและการใช้งานของอุปกรณ์ผลิตไนโตรเจนแบบเมมเบรน

เงื่อนไขการติดตั้ง: สถานที่ติดตั้งต้องสะอาด เรียบ และเข้าถึงได้ง่าย เพื่อให้สามารถติดตั้งเครนหรือรถยกได้สะดวก

ข้อกำหนดด้านสภาพแวดล้อมในการใช้งาน: อากาศรอบบริเวณติดตั้งต้องสะอาด ปราศจากละอองน้ำมันและก๊าซกัดกร่อน และมีการระบายอากาศที่ดี

เงื่อนไขการใช้งาน: กำลังไฟ: 380V/50Hz/3 เฟส 5

น้ำหล่อเย็น: ระบบทำความเย็นและน้ำหล่อเย็นที่ได้มาตรฐานอุตสาหกรรม

ข้อควรพิจารณาในการเลือกอุปกรณ์ผลิตไนโตรเจนด้วยเมมเบรน

ก่อนการเลือกประเภทที่เฉพาะเจาะจง จะต้องตรวจสอบข้อกำหนดสำหรับก๊าซผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอุปกรณ์ไนโตรเจนที่ต้องการก่อน และกำหนดกระบวนการของอุปกรณ์ที่ต้องการตามคำแนะนำของผู้ผลิต

เพื่อตรวจสอบความสมเหตุสมผลของการออกแบบอุปกรณ์ (ชุดอุปกรณ์แต่ละชุดมีความเหมาะสม จำเป็น และใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด)

ตรวจสอบความน่าเชื่อถือในการทำงานของอุปกรณ์ (ยืนยันความสมเหตุสมผลของมาตรการรับประกันในการออกแบบอุปกรณ์)

ความสามารถด้านการวิจัยและพัฒนา ประสบการณ์ด้านการผลิต และระดับของผู้ผลิต

การคำนวณต้นทุนของอุปกรณ์ไนโตรเจนอย่างครอบคลุม (ราคาอุปกรณ์ ค่าน้ำ ค่าไฟฟ้า ค่าพื้นที่และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งอุปกรณ์ ค่าใช้จ่ายในการใช้งานและบำรุงรักษาอุปกรณ์ อายุการใช้งานของอุปกรณ์) ไม่ใช่แค่ราคาอุปกรณ์เพียงอย่างเดียว

หลักการแบ่งส่วนด้วยเยื่อหุ้มเซลล์

การศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายเทมวลของก๊าซในเยื่อเมมเบรนมีมานานกว่า 100 ปีแล้ว มีการวิจัยมากมายเกี่ยวกับการขนส่งก๊าซเดี่ยวในพอลิเมอร์และเยื่อเมมเบรน และการวิจัยได้พัฒนาไปในเชิงทฤษฎีแล้ว อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้เยื่อเมมเบรนในทางปฏิบัติเพิ่งเกิดขึ้นในไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา ตัวอย่างที่โดดเด่นคือการแยกไอโซโทปยูเรเนียมในอาวุธนิวเคลียร์ จนกระทั่งช่วงปลายทศวรรษ 1970 ความสามารถในการซึมผ่านและการเลือกสรรของก๊าซในเยื่อเมมเบรนพอลิเมอร์ได้รับการพัฒนาจนมีคุณค่าทางเศรษฐกิจในระดับอุตสาหกรรม ทำให้มีการใช้เยื่อเมมเบรนในวงกว้างอย่างเช่นในปัจจุบัน

โดยทั่วไป เยื่อเมมเบรนสามารถยอมให้ก๊าซทุกชนิดผ่านได้ แต่ในระดับที่แตกต่างกัน การซึมผ่านของก๊าซผ่านเยื่อเมมเบรนพอลิเมอร์กลวงเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน กลไกการซึมผ่านคือ โมเลกุลของก๊าซจะถูกดูดซับบนพื้นผิวของเยื่อเมมเบรนก่อนเพื่อละลาย จากนั้นแพร่กระจายภายในเยื่อเมมเบรน และสุดท้ายถูกปลดปล่อยออกมาจากอีกด้านหนึ่งของเยื่อเมมเบรน เทคโนโลยีการแยกด้วยเยื่อเมมเบรนอาศัยความแตกต่างของสัมประสิทธิ์การละลายและการแพร่กระจายของก๊าซต่าง ๆ ในเยื่อเมมเบรนเพื่อแยกก๊าซ เมื่อก๊าซผสมอยู่ภายใต้แรงขับเคลื่อนบางอย่าง (ความแตกต่างของความดันหรืออัตราส่วนความดันที่ด้านทั้งสองของฟิล์ม) ก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างเร็ว เช่น ไอน้ำ ออกซิเจน ไฮโดรเจน ฮีเลียม ไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น จะสะสมตัวอยู่ด้านที่ซึมผ่านของฟิล์ม และก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างช้า เช่น ไนโตรเจน อาร์กอน มีเทน คาร์บอนมอนอกไซด์ เป็นต้น จะถูกกักไว้ที่ด้านที่กักเก็บของฟิล์มและสะสมตัวมากขึ้น เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการแยกก๊าซผสม

กระบวนการแยกด้วยเยื่อเมมเบรนสำหรับอุปกรณ์ผลิตออกซิเจน

ตามความแตกต่างของความดันในสภาวะการแยก เรามักจะแบ่งการผลิตออกซิเจนด้วยเมมเบรนออกเป็นสองกระบวนการที่แตกต่างกัน ผู้ใช้สามารถเลือกกระบวนการที่เหมาะสมตามความต้องการของสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของการใช้ทรัพยากรต่อหน่วยให้น้อยที่สุด

1. การผลิตออกซิเจนด้วยเมมเบรนแบบไหลแรงดันสูง

อากาศอัดจะกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็ง เช่น น้ำมัน ฝุ่น และไอน้ำส่วนใหญ่ ผ่านระบบปรับสภาพเบื้องต้น จากนั้นจะเข้าสู่เครื่องแยกเมมเบรนหลังจากอุ่นเครื่องแล้ว ก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างเร็ว เช่น ไอน้ำ ออกซิเจน ไฮโดรเจน ฮีเลียม ไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และอื่นๆ จะมีความเข้มข้นสูงขึ้นที่ด้านซึมผ่านของเมมเบรน ในขณะที่ก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างช้า เช่น ไนโตรเจน อาร์กอน มีเทน และคาร์บอนมอนอกไซด์ จะถูกกักไว้ที่ด้านกักเก็บของเมมเบรนและมีความเข้มข้นสูงขึ้น ภายใต้การควบคุมของระบบ PLC หรือ DCS ระบบสามารถผลิตออกซิเจนได้อย่างต่อเนื่องและเสถียร

2. กระบวนการผลิตออกซิเจนด้วยแรงดันลบ

อากาศดิบหลังจากผ่านการกรองและกำจัดฝุ่นจากเครื่องเป่าลมแล้ว จะถูกส่งเข้าสู่เครื่องแยกเมมเบรน โดยก๊าซที่มีอัตราการซึมผ่านค่อนข้างช้า เช่น ไนโตรเจน อาร์กอน มีเทน และคาร์บอนมอนอกไซด์ จะสะสมอยู่ด้านกักเก็บของเมมเบรนแล้วปล่อยทิ้งเป็นก๊าซไอเสีย ส่วนอากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนด้านซึมผ่านจะถูกเก็บรวบรวมเป็นก๊าซผลิตภัณฑ์โดยการปั๊มสุญญากาศ ภายใต้การควบคุมของระบบ PLC หรือ DCS จะสามารถผลิตออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์คงที่ได้อย่างต่อเนื่อง

คุณลักษณะของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนโดยใช้การแยกด้วยเยื่อ

คุณสมบัติหลักของอุปกรณ์แยกออกซิเจน-ไนโตรเจนด้วยเยื่อเมมเบรน

อุปกรณ์นี้มีข้อดีคือ กระบวนการทำงานไม่ซับซ้อน โครงสร้างกะทัดรัด และการลงทุนด้านอุปกรณ์ต่ำ

อุปกรณ์มีขนาดเล็กและสามารถใช้งานได้ทั้งในร่มและกลางแจ้ง

อุปกรณ์นี้ทำงานอัตโนมัติสูง และสะดวกในการเปิดและปิด สามารถเพิ่มความเข้มข้นของออกซิเจนได้ภายใน 10 นาที

สิ่งประดิษฐ์นี้ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ เช่น สวิตช์วาล์ว ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เปราะบางเป็นประจำ และต้องการการบำรุงรักษาน้อยมาก

ด้วยการเพิ่มขนาดของแผ่นแยกเมมเบรน การผลิตอากาศที่มีออกซิเจนสูงจึงสามารถขยายได้อย่างง่ายดาย

ต้นทุนการใช้งานและการบำรุงรักษาของอุปกรณ์ต่ำกว่า PSA ในช่วงความบริสุทธิ์ 25-35% สิ่งประดิษฐ์นี้มีอัตราส่วนประสิทธิภาพต่อราคาที่ยอดเยี่ยม ในการใช้งานเพื่อสนับสนุนการเผาไหม้ มีข้อได้เปรียบที่เหนือกว่าวิธีการแยกอากาศแบบอื่น ๆ และมีการใช้พลังงานในการทำงานต่ำ

อุปกรณ์นี้มีความเป็นอิสระสูง มีเสถียรภาพดี มีความน่าเชื่อถือสูง สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิปกติและความดันต่ำ และมีประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยที่ดี

ขนาดของอุปกรณ์สามารถมีได้ตั้งแต่ 0.2 ถึง 50,000 Nm³/h และความบริสุทธิ์ของออกซิเจนที่ผลิตได้สามารถสูงถึง 25 ถึง 45%

ส่วนประกอบพื้นฐานของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนโดยใช้การแยกด้วยเยื่อ

ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์กระบวนการแรงดันสูง/อุปกรณ์กระบวนการแรงดันต่ำ

เครื่องอัดอากาศ/1 ชุดเป่าลม

ชุดอุปกรณ์ปรับสภาพอากาศก่อนใช้งาน / 2, อุปกรณ์กำจัดฝุ่น, ตัวระบายความร้อน

ถังบัฟเฟอร์อากาศ/3, ตัวแยกเมมเบรน

ตัวแยกเมมเบรน/4. ถังบัฟเฟอร์ออกซิเจนสำเร็จรูป

ถังพักออกซิเจนสำเร็จรูป/5 วาล์วสลับ และท่อที่เกี่ยวข้อง

วาล์วสลับและท่อที่เกี่ยวข้อง/6, ชุดปั๊มสุญญากาศ

ระบบควบคุมอัตโนมัติ, ระบบตรวจจับ/7, เครื่องอัดอากาศออกซิเจน

ระบบเพิ่มแรงดันที่ปรับขนาดได้/8, ระบบควบคุมอัตโนมัติ, ระบบตรวจจับ

เงื่อนไขการติดตั้งและการใช้งานของอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบเมมเบรน

เงื่อนไขการติดตั้ง: สถานที่ติดตั้งต้องสะอาด เรียบ และเข้าถึงได้ง่าย เพื่อให้สามารถติดตั้งเครนหรือรถยกได้สะดวก

ข้อกำหนดด้านสภาพแวดล้อมในการใช้งาน: อากาศรอบบริเวณติดตั้งต้องสะอาด ปราศจากละอองน้ำมันและก๊าซกัดกร่อน และมีการระบายอากาศที่ดี

เงื่อนไขการใช้งาน: กำลังไฟ: 380V/50Hz/3 เฟส 5

น้ำหล่อเย็น: ระบบทำความเย็นและน้ำหล่อเย็นที่ได้มาตรฐานอุตสาหกรรม

ข้อควรพิจารณาในการเลือกอุปกรณ์ผลิตออกซิเจนแบบเมมเบรน

ก่อนการเลือกประเภทที่เฉพาะเจาะจง จะต้องตรวจสอบข้อกำหนดของก๊าซผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอุปกรณ์ออกซิเจนที่ต้องการก่อน และกำหนดกระบวนการของอุปกรณ์ที่ต้องการตามคำแนะนำของผู้ผลิต

เพื่อตรวจสอบความสมเหตุสมผลของการออกแบบอุปกรณ์ (ชุดอุปกรณ์แต่ละชุดมีความเหมาะสม จำเป็น และใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด)

ตรวจสอบความน่าเชื่อถือในการทำงานของอุปกรณ์ (ยืนยันความสมเหตุสมผลของมาตรการรับประกันในการออกแบบอุปกรณ์)

ความสามารถด้านการวิจัยและพัฒนา ประสบการณ์ด้านการผลิต และระดับของผู้ผลิต

การคำนวณต้นทุนอุปกรณ์ออกซิเจนอย่างครอบคลุม (ราคาอุปกรณ์ น้ำ ไฟฟ้า ค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับสถานที่ ค่าบำรุงรักษาอุปกรณ์ อายุการใช้งานของอุปกรณ์) ไม่ใช่แค่ราคาอุปกรณ์เพียงอย่างเดียว