Βιομηχανική γεννήτρια οξυγόνου

Η βιομηχανική γεννήτρια οξυγόνου, γνωστή και ως συμπυκνωτής οξυγόνου ή σύστημα συμπυκνωτή οξυγόνου, είναι ένας ειδικά σχεδιασμένος εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για την παραγωγή οξυγόνου υψηλής καθαρότητας από τον αέρα του περιβάλλοντος. Είναι απαραίτητο σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές που απαιτούν σταθερή και αξιόπιστη παροχή οξυγόνου. Διαχωρίζει αποτελεσματικά το οξυγόνο από το άζωτο και άλλα αέρια μέσω προηγμένης τεχνολογίας, καλύπτοντας έτσι την υψηλή ποιότητα ζήτησης για οξυγόνο σε βιομηχανίες όπως η παραγωγή χάλυβα, η κατασκευή γυαλιού, οι χημικές αντιδράσεις κ.λπ.

Το Pressure Swing Adsorption (PSA) είναι μια διαδικασία διαχωρισμού προσρόφησης που χρησιμοποιείται ευρέως στον βιομηχανικό τομέα. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά επιλεκτικής προσρόφησης πορωδών στερεών υλικών υπό διαφορετικές συνθήκες πίεσης για την επίτευξη διαχωρισμού αερίων. Συγκεκριμένα, σε υψηλότερες πιέσεις, τα πορώδη στερεά υλικά προσροφούν επιλεκτικά συγκεκριμένα συστατικά αερίου για να επιτύχουν διαχωρισμό αερίων. σε χαμηλότερες πιέσεις, αυτά τα συστατικά του προσροφημένου αερίου εκροφούνται, επιτρέποντας την αναγέννηση του προσροφητικού.

Όταν αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται για την παραγωγή οξυγόνου, την ονομάζουμε διαδικασία παραγωγής οξυγόνου προσρόφησης ταλάντωσης πίεσης. Τα βασικά βήματα αυτής της διαδικασίας μπορούν να συνοψιστούν ως εξής: Πρώτα, ο καθαρός αέρας συμπιέζεται από έναν φυσητήρα και στη συνέχεια ο πεπιεσμένος αέρας αποστέλλεται στον πύργο προσρόφησης. Στον πύργο προσρόφησης, αέρια ακαθαρσίας όπως H2O (υδροατμός), CO2 (διοξείδιο του άνθρακα) και N2 (άζωτο) στον αέρα θα προσροφηθούν από το προσροφητικό, ενώ το οξυγόνο θα διεισδύσει στο προσροφητικό στρώμα. Στη συνέχεια, το οξυγόνο που διεισδύει στο προσροφητικό στρώμα θα εισέλθει στη δεξαμενή ρυθμιστή για σταθεροποίηση της πίεσης και τελικά θα σταλεί στο σημείο αερίου για χρήση. Όταν το προσροφητικό απορροφάται σε κάποιο βαθμό, το αέριο στον πύργο προσρόφησης εκκενώνεται από μια αντλία κενού για να επιτευχθεί η αναγέννηση του προσροφητικού.

Σε σύγκριση με την παραδοσιακή διαδικασία διαχωρισμού αέρα, η διαδικασία παραγωγής οξυγόνου προσρόφησης εναλλαγής πίεσης λειτουργεί σε κανονική θερμοκρασία και πίεση και έχει υψηλότερο συντελεστή ασφάλειας. Η ροή της διεργασίας του είναι σχετικά απλή, ισοδύναμη με δύο μόνο τμήματα αεροσυμπιεστή και μοριακό κόσκινο στην κρυογονική διαδικασία. Επειδή χρησιμοποιείται συμβατικός ηλεκτρομηχανικός εξοπλισμός και ο αριθμός του εξοπλισμού είναι μικρός, η συντήρηση είναι επίσης ευκολότερη και ταχύτερη. Επιπλέον, η διαδικασία παραγωγής οξυγόνου με προσρόφηση ταλάντευσης πίεσης δεν είναι μόνο πιο εξοικονόμηση ενέργειας, αλλά έχει και χαμηλότερες απαιτήσεις για δημόσια έργα. Δεν παράγονται επιβλαβείς ουσίες κατά τη διαδικασία παραγωγής, η οποία πληροί τις τρέχουσες απαιτήσεις στόχου «διπλού άνθρακα».

Η διαδικασία παραγωγής οξυγόνου προσρόφησης ταλάντευσης πίεσης αποφεύγει επίσης τη σκληρή και χρονοβόρα διαδικασία λειτουργίας στην παραδοσιακή διαδικασία διαχωρισμού αέρα, μπορεί να ρυθμίσει αυτόματα την έξοδο και την καθαρότητα και μπορεί να πραγματοποιήσει τον τρόπο λειτουργίας χωρίς επίβλεψη. Ο χρόνος εκκίνησης και διακοπής του είναι πολύ σύντομος και το οξυγόνο μπορεί συνήθως να παραδοθεί εντός 20 λεπτών. Επιπλέον, ο κύκλος κατασκευής εξοπλισμού αυτής της διαδικασίας είναι σύντομος και ο ρυθμός της μηχανικής κατασκευής είναι επίσης πολύ γρήγορος.

Προκειμένου να διασφαλιστεί η συνέχεια της παραγωγής οξυγόνου, η συσκευή παραγωγής οξυγόνου προσρόφησης ταλάντευσης πίεσης συνήθως υιοθετεί μια διαδικασία δύο πύργων. Στη διαδικασία των δύο πύργων, όταν ένας πύργος εκτελεί λειτουργία προσρόφησης, ο άλλος πύργος αναγεννάται και οι δύο πύργοι λειτουργούν εναλλάξ για να επιτευχθεί συνεχής και σταθερή παροχή οξυγόνου. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, η κλίμακα της βιομηχανοποιημένης συσκευής διεργασίας δύο πύργων μπορεί να φτάσει τα 7500 m³/h, γεγονός που μπορεί να καλύψει μεγάλες βιομηχανικές ανάγκες σε οξυγόνο.