Spiediena svārstību adsorbcijas slāpekļa rūpnīca

Rūpnieciskās gāzes ražošanas uz vietas jomā spiediena svārstību adsorbcijas slāpekļa rūpnīca ir pierādījusi sevi kā praktisku alternatīvu piegādātajam šķidrajam slāpeklim, jo ​​īpaši maza un vidēja plūsmas ātruma lietojumiem. Šī tehnoloģija, kas darbojas gandrīz -apkārtējā temperatūrā, balstās uz fizisku adsorbciju, lai atdalītu slāpekli no saspiesta gaisa, izvairoties no loģistikas izmaksām un drošības apsvērumiem, kas saistīti ar kriogēno šķidrumu uzglabāšanu un transportēšanu.

Atdalīšanas princips: Oglekļa molekulārā sieta kinētiskā selektivitāte

Atdalīšanas mehānisms ir balstīts uz skābekļa un slāpekļa diferenciālo adsorbcijas kinētiku uz oglekļa molekulārā sieta (CMS). Zem spiediena CMS mikroporas uzrāda ātrāku skābekļa molekulu adsorbcijas ātrumu-, jo tām ir nedaudz mazāks kinētiskais diametrs (aptuveni . 0.346 nm) un lielāka polarizācija salīdzinājumā ar slāpekli (aptuveni . 0.364 nm). Kad adsorbcijas tornis sasniedz darba spiedienu (parasti 0,6–0,8 MPa), padeves gaiss iet caur gultni; skābeklis, oglekļa dioksīds un atlikušie ūdens tvaiki tiek aizturēti, savukārt slāpeklis, kas ir mazāk adsorbētā sastāvdaļa, plūst cauri un izplūst kā produkta gāze.

Reģenerācija tiek panākta ar ātru spiediena samazināšanu. Tiklīdz tornis tiek ventilēts līdz gandrīz -atmosfēras vai vakuuma līmenim, notvertās skābekļa molekulas desorbējas no mikroporām un tiek izvadītas kā izplūdes gāzes. Divu-torņu vai vairāku{4}}torņu konfigurācija nodrošina, ka viena gulta paliek adsorbcijas režīmā, bet otra tiek reģenerēta, nodrošinot nepārtrauktu un stabilu slāpekļa padevi. Tāpēc spiediena svārstību adsorbcijas slāpekļa iekārtas energoefektivitāti nosaka mazāk pats kompresijas darbs, nevis spiediena -svārstīšanās cikla biežums un vārstu pārslēgšanas loģikas precizitāte.

Tīrības un plūsmas attiecības: galvenās veiktspējas izmaiņas{0}}

PSA slāpekļa sistēmas ekonomiskā dzīvotspēja ir atkarīga no tīrības, plūsmas ātruma un enerģijas patēriņa līdzsvarošanas. Noteiktai aparatūras konfigurācijai, palielinot produkta tīrību par 1%, atgūstamo plūsmu var samazināt par 15%–20%. Šajā tabulā ir sniegti reprezentatīvi veiktspējas dati standarta ieplūdes apstākļos (25 grādi, atmosfēras spiediens):

Parādītās vērtības ir paredzētas tikai atsaucei. Faktiskā veiktspēja ir jākoriģē, ņemot vērā vietas augstumu, ieplūdes gaisa temperatūru un relatīvo mitrumu.

Temperatūras diapazons un enerģijas patēriņš

Ieteicamais sistēmas darbības apkārtējās vides temperatūras diapazons ir no 5 līdz 45 grādiem. Lai darbotos ārpus šīs joslas, nepieciešama papildu pirmapstrāde vai siltumizolācijas pasākumi. Dzesēšanas ūdens ieplūdes temperatūrai jābūt mazākai vai vienādai ar 32 grādiem, un temperatūras paaugstināšanās visā siltummainī ir mazāka par vai vienāda ar 8 grādiem.

Runājot par īpatnējo enerģijas patēriņu, spiediena svārstību adsorbcijas slāpekļa iekārta, kas ražo 99,5% tīrības slāpekļa, parasti patērē 0,25–0,32 kWh uz Nm³ produkta gāzes (ieskaitot gaisa kompresora un žāvētāja slodzi). Tas nozīmē izmaksu samazinājumu par 40–60%, salīdzinot ar iztvaicētu šķidro slāpekli. Tomēr ņemiet vērā, ka īpatnējā enerģija palielinās ne-lineāri ar tīrību; Pārmērīga-tīrības noteikšana bez skaidras procesa nepieciešamības ir ekonomiski neproduktīva.

Būtiski tehniskie parametri aprīkojuma izmēru noteikšanai

Sagatavojot tehnisko pieprasījumu, ir skaidri jādefinē šādi parametri, lai iegūtu atbilstoša izmēra piedāvājumu:

• Slāpekļa plūsmas ātrums: maksimālā nepārtrauktā plūsma, kas nepieciešama normālos apstākļos (Nm³/h)
• Tīrība: nepieciešama stabila -stāvokļa tilpuma daļa (%)
• Piegādes spiediens: minimālais izmantojamais spiediens savienojuma vietā (MPa)
• Rasas punkts: atmosfēras vai spiediena rasas punkts ( grāds ), kas attiecas uz aizsardzību pret aizsalšanu
• Ieplūdes gaisa kvalitāte: atlikuma eļļas saturs (mazāks vai vienāds ar 0,01 ppm), daļiņu izmērs (mazāks vai vienāds ar 0,01 μm)
• Vadības sistēma: PLC lokālais / attālais SCADA / IoT{0}}iespējots sakaru protokols
• Uzstādītā jauda: kopējā pievienotā slodze, ieskaitot kompresoru, žāvētāju, ģeneratoru un pastiprinātāju (kW)

Rūpnieciskie lietojumi un inženiertehniskie apsvērumi

Spiediena svārstību adsorbcijas slāpekļa iekārta tiek plaši izmantota lietojumos, kur īpaši -augsta tīrības pakāpe (lielāka vai vienāda ar 99,999%) nav obligāta:

• Ķīmiskā apstrāde: reaktora pārklājums, cauruļvadu attīrīšana, pārvietošanas atgaisošana
• Metāla ražošana: rūdīšanas krāsns atmosfēra, lāzergriešanas palīggāze
• Elektronikas montāža: aizsardzība pret atkārtotu lodēšanu, viļņu lodēšanas inercija
• Kalnrūpniecības drošība: pazemes slāpekļa iesmidzināšana ugunsgrēka novēršanai un inercēšanai
• Vides inženierija: notekūdeņu aerācija, poligona gāzes seguma sistēmas

Svarīga inženiertehniska piezīme: ja beigu{0}}lietošanas process ir saistīts ar lielām momentānām plūsmas svārstībām (piem., cikliska attīrīšana), ir jāapsver bufertrauka vai mainīga ātruma{3}}pastiprinātāja izmantošana. Bez atbilstošas ​​buferizācijas spiediena kritumi torņa pārslēgšanas laikā var apdraudēt produkta tīrības stabilitāti.

CMS ir ļoti jutīga pret eļļas piesārņojumu. Efektīva augšpuses filtrēšana (naftas pārnese < 0,003 mg/m³) ir obligāta; Ja tas netiek darīts, notiek neatgriezeniska molekulārā sieta degradācija, kas var radīt vairāk nekā 30% no kopējām dzīves cikla izmaksām.

Pielāgošanas iespējas un tehniskā atbalsta tvērums

Standartizētie modeļi reti atbilst visiem procesa apstākļiem. Kompetentam piegādātājam ir jāpiedāvā modulāra pielāgošana, pamatojoties uz faktiskajām vietnes prasībām:

• Elastīgs tīrības dizains: nepārtraukta regulēšana diapazonā no 95% līdz 99,999%, ne tikai fiksētas uzdotās vērtības
• Augsta{0}}spiediena varianti: tieša piegāde līdz 3,0 MPa, novēršot nepieciešamību pēc atsevišķa pastiprinātāja
• Slīdnes konteineros: āra{0}}gatavi korpusi ar IP54 vai augstāku aizsardzību pret iekļūšanu
• Attālā darbība: OPC UA integrācija DCS saderībai un bezpilota darbībai

Tehniskajam atbalstam jāietver uzstādīšanas un nodošanas ekspluatācijā uzraudzība, operatoru apmācība (tostarp pamata adsorbcijas kinētika) un divu{0}}gadu papildu CMS piegādes nodrošināšana. CMS projektētais kalpošanas laiks parasti tiek norādīts kā 8–10 gadi, lai gan faktiskais ilgums lielā mērā ir atkarīgs no ieplūdes gaisa priekšapstrādes kvalitātes. Veiktspējas pieņemšana parasti tiek pārbaudīta, izmantojot tiešsaistes rasas-punkta un atlikuma skābekļa monitoringu.

PSA pret membrānu pret kriogēno

Ir lietderīgi atšķirt PSA slāpekļa veidošanos no membrānas{0}} un kriogēnām alternatīvām.

Membrānas sistēmas balstās uz atšķirīgu caurlaidības ātrumu caur polimēru šķiedrām. Tie ir piemēroti zemākai tīrības pakāpei (95–99%) un mazākai jaudai (parasti < 100 Nm³/h), piedāvājot tādas priekšrocības, ka nav kustīgu daļu un ātra palaišana, taču tie nevar droši sasniegt tīrību virs 99,5%.

Turpretī kriogēnā gaisa atdalīšana var radīt slāpekli 99,999% vai vairāk, taču kapitālieguldījumi ir ievērojami un parasti ir ekonomiski tikai mērogā virs 3000 Nm³/h. PSA tehnoloģija aizņem starpposmu: tīrība līdz 99,9% un jauda zem 3000 Nm³/h, aptverot visizplatītāko rūpnieciskā pieprasījuma diapazonu.

Vēl viens bieži aizmirstais veiktspējas diferenciators ir spiediena izlīdzināšanas secība. Optimizēta izlīdzināšanas shēma var atgūt līdz pat 80% no mehāniskās enerģijas, kas uzkrāta spiediena gultā, tieši samazinot kompresora slodzes darba ciklu. Salīdzinot piedāvājumus, izlīdzināšanas soļu diagrammas pieprasīšana-sešu-pakāpju izlīdzināšana parasti norāda uz labāku īpatnējo gaisa patēriņu nekā četri-soļi-var sniegt noderīgu ieskatu sistēmas procesa plānošanas efektivitātē.

Zhejiang Shenger Gas Equipment Co., Ltd. specializējas spiediena svārstību adsorbcijas atdalīšanas tehnoloģijā. Katrai spiediena svārstību adsorbcijas slāpekļa iekārtai tiek izvēlēti izmēri, pamatojoties uz procesa simulāciju, izmantojot faktiskos vietnes darbības apstākļus, aptverot CMS blīvējuma blīvumu līdz vārsta reakcijas laikam ar milisekundes-līmeņa regulēšanu. Ja slāpekļa izmaksas vai tīrības konsekvence rada bažas, konkrētā procesa darba cikla pārskatīšana var atklāt iespējas sistēmas līmenī veikt uzlabojumus.

Populāri tagi: spiediena svārstību adsorbcijas slāpekļa rūpnīca, Ķīnas spiediena svārstību adsorbcijas slāpekļa rūpnīcas ražotāji, piegādātāji, rūpnīca