התקדמות בספיחת נדנדה בלחץ (PSA) הפרדת אוויר טכנולוגיית ייצור חמצן

כטכנולוגיית הפרדת גז שהופיעה בעשורים האחרונים, טכנולוגיית ספיחת נדנדה בלחץ (PSA) הפכה למוקד תשומת הלב בתחום ייצור החמצן. בהשוואה לתהליך ייצור החמצן הקריוגני עם היסטוריה של כמעט מאה שנים, טכנולוגיית PSA, עם היתרונות שלה להפעלה גמישה, השקעה נמוכה וביצועים מצוינים, תופסת מיקום דומיננטי בשדה ההפרדה האווירית הקטנה והבינונית {}} והיא מתפתחת כל הזמן לקראת סולם גדול-. בשנים האחרונות, עם פריצות הדרך המתמשכות בטכנולוגיה, שיעור ייצור החמצן של PSA בסך ייצור החמצן גדל משנה לשנה, והפך לנקודה חמה מחקרית בתעשייה הכימית. קבוצת NewTek (https: //www.newtek - group.com/), כארגון העוסק עמוק בתחום טכנולוגיית הפרדת הגז, תמיד שם לב לפיתוח טכנולוגיית ייצור החמצן של PSA Air, וקידם באופן פעיל את היישום של טכנולוגיה זו בתעשייה.

השוואה טכנית בין שיטת PSA לשיטה קריוגנית
 

  

קו פרשת המים של עלות וקנה מידה

הפרש העלויות בין שני תהליכי ייצור החמצן משתנה עם דרישות הביקוש לחמצן ודרישות טוהר החמצן, וכ- 8000 מ"מ/שעה הוא קו פרשת המים התחרותי ביניהם. לשיטה הקריוגנית יש יתרונות במכשירי קנה מידה- טוהר ומכשירי קנה מידה גדולים -, ואילו שיטת PSA תחרותית יותר במכשירים קטנים ובינוניים {}}} מכשירי קנה מידה ותרחישים עם דרישות נמוכות לטוהר חמצן. הנתונים מראים כי שיעור ייצור החמצן של PSA בסך ייצור החמצן גדל משנה לשנה, לעומת 4.0% בשנת 1984 ל 11.8% בשנת 1992 בארצות הברית, ומ 6.0% בשנת 1985 ל -33.0% בשנת 1993 ביפן.

התקדמות טכנולוגית מקדמת תחרותיות

מאז שנות התשעים, טכנולוגיית PSA עשתה פריצות דרך במערכות ספיגה, ייצור שסתומים ובקרה. סולם המכשיר התרחב מכמה מאות מטרים מעוקב לשעה לכמה אלפי קוב, וצריכת האנרגיה פחתה מ- 0.5 - 0.55 kW · h/m³ בשנות השמונים לכ- 0.4KW · h/m³ בשנות התשעים. בסביבות 1990, התעשיות הכבדות של מיצובישי ביפן בנו את מכשיר ייצור החמצן הגדול ביותר בעולם {}} m³/h PSA, ומסמן כי טכנולוגיה זו מרחיבה כל העת את שטח היישומים שלה לתחרות עם השיטה הקריוגנית.

פיתוח וחדשנות של ספיגת ייצור חמצן

שינוי ואופטימיזציה של מסננות מולקולריות זאוליט

סופגים הם הליבה של טכנולוגיית ייצור החמצן של PSA, וביצועיהם משפיעים ישירות על אפקט ההפרדה. נכון לעכשיו, מסננים מולקולריים של ייצור החמצן הנמצאים בשימוש נרחב בתעשייה כוללים CAX, סוגי NAX ומוצרים שונה. מוסדות המחקר המקומיים שיפרו את הביצועים של מסננים מולקולריים באמצעות טכנולוגיית שינוי. לדוגמה, המסננת המולקולרית H243 שפותחה על ידי אוניברסיטת נאנג'ינג טק היא בעלת יכולת ספיחת חנקן של 25.75 ס"מ/גרם, ויחס החנקן {}}} יחס יכולת ספיחת חמצן של מסננת מולקולרית H114 מגיע 5.06, שיש לו פוטנציאל תיעוש. בנוסף, Lix Zeolite הוא בעל יכולת ספיחת חנקן גבוהה יותר ב -50% מאשר NAX, ול- Liagx Zeolite יש את היתרונות של יכולת ספיחה גדולה וספיחה קלה.

חקר נקודות חמות של מסננות מולקולריות פחמן

המחקר על מסננות מולקולריות פחמן (CMS) מתמקד בבקרת מבנה הנקבוביות ובאופטימיזציה של ביצועים. על ידי הוספת חומרים מגנטיים, משופרים קצב הספיחה והסלקטיביות של החמצן, וממומשים הפרדה של- חמצן טוהר וחנקן. המסננת המולקולרית המיוחדת של PU- 8 לייצור חמצן הפרדת אוויר שפותחה על ידי אוניברסיטת פקין שיפרה משמעותית את יכולת ההפרדה של הספיחה ואת חנקן {}}} מקדם הפרדת חמצן בהשוואה למסיבי CAX ו- NAX מסורתיים.

התקדמות ויישום של תהליך ספיחת נדנדה בלחץ

אופטימיזציה ופיתוח פעולת תהליכים

מכשירי ייצור החמצן הראשוני של PSA אימצו בעיקר ספיחת לחץ גבוהה {}}} ספיחת לחץ ופיזור אטמוספרי. כעת, הזרם המרכזי של מכשירי סולם גדולים- הוא ספיחה אטמוספרית וספיחת ואקום לשיפור התאוששות החמצן ולהפחתת צריכת האנרגיה. ביישומים תעשייתיים, שילובים שונים של לחצי תפעול וסופגים מתאימים לתרחישים מגוונים. לדוגמה, מכשירי קנה מידה גדולים - מאמצים ספיחה אטמוספרית ותעסוק ואקום, שיכולים לייצר חמצן עם טוהר של עד 95.0% לתנורים חשמליים, תמיכה בבעירה ושדות אחרים.

כלכלה ופריצת דרך של מכשירי קנה מידה גדולים -

האינדיקטורים הטכניים של מפעלים ביתיים במכשירי ייצור חמצן PSA גדולים - משתפרים כל העת. לדוגמה, המכשיר של 1000 מ"מ/שעה של טכנולוגיית חלוץ אוניברסיטת פקין הוא בעל צריכת חשמל נמוכה עד 0.35 קילוואט · h/m³ ושיעור התאוששות חמצן של כ- 66%, ומדדים שונים קרובים לרמה המובילה הבינלאומית. המכשירים של מכונות קונשאן ג'ינהו, מערכות גז של סימט אסיה ומפעלים אחרים מתפקדים היטב גם בייצור גז, טוהר וצריכת אנרגיה, ומראים את הערך הכלכלי של טכנולוגיית PSA ביישומים תעשייתיים.

תהליכים משולבים מרחיבים את גבולות היישום

כדי לענות על הביקוש לחמצן גבוה - טוהר, תהליך ה- PSA המשולב שפותח על ידי Sumitomo Seika Chemical Co., בע"מ ביפן, תוך שילוב היתרונות של מסננים מולקולריים פחמניים ושינוי זאוליט מולקולרי, יכול לייצר חמצן עם טוהר של 99.5% וטרוגן יותר מאשר יותר מ 99.9%. התהליכים המשולבים של PSA עם הפרדת קרום רציפה (CMC) ושיטה קריוגנית נמצאים גם הם תחת מחקר, ומספקים רעיונות חדשים להרחבת מגוון היישומים של טכנולוגיית PSA.
 

פריסה טכנית ותרומה תעשייתית של קבוצת Newtek
 

קבוצת NewTek(https: //www.newtek - group.com/)ממשיך במגמת הפיתוח של טכנולוגיית ייצור החמצן של PSA הפרדת אוויר וממשיך להשקיע במחקר ופיתוח ספיגה, אופטימיזציה של תהליכים וייצור מכשירים. בהסתמך על הצטברות טכנית, הקבוצה מספקת פתרונות בהתאמה אישית לצרכים של ייצור חמצן של קשקשים שונים, ומוצריה נמצאים בשימוש נרחב בתמיכה בעירה תעשייתית, טיפול רפואי, הגנת סביבה ושדות אחרים. על ידי קידום התיעוש של טכנולוגיית PSA, קבוצת NewTek מסייעת בשיפור היעילות והגנת הסביבה של ענף ייצור החמצן ותורמת לפיתוח בר -קיימא של הענף.

מסקנה: השקפה עתידית של טכנולוגיית PSA

עם צמיחת דרישת החמצן, סולם מכשירי ייצור החמצן של הפרדת אוויר PSA ימשיך להתרחב. פיתוח סופגים חדשים ואופטימיזציה של תהליכים הם מוקד ההתפתחות העתידית, אשר ישפר עוד יותר את טוהר החמצן של המוצר, יגדיל את שיעור ההתאוששות ויפחית את ההשקעה וצריכת האנרגיה. טכנולוגיית PSA ממלאת תפקיד חשוב יותר ויותר בתחום ייצור החמצן, תוך שיפור התחרותיות שלו ברציפות. ארגונים כמו קבוצת Newtek ימשיכו לקדם חדשנות טכנולוגית ושילוב תעשייתי, מה שמוביל את הענף לרמה גבוהה יותר.