Generador de oxígeno PSA

NEWTEK Group se especializa en el diseño, producción y venta de concentradores de oxígeno industriales. Los concentradores de oxígeno industriales se pueden utilizar ampliamente en el corte de acero, la combustión-enriquecida con oxígeno, el oxígeno hospitalario, la industria petroquímica, la fabricación de acero con hornos eléctricos, la producción de vidrio, la fabricación de papel, la producción de ozono y los productos acuáticos. En industrias y campos como el de cría y el aeroespacial, NEWTEK proporciona equipos de producción de oxígeno personalizados y especializados para satisfacer plenamente los requisitos de uso de gas de diferentes usuarios en diferentes industrias.

Principales componentes del generador de oxígeno PSA

Panel PLC

Analizador de oxígeno de proceso, componentes principales importados de Alemania

Tamiz molecular de JALOX, UOP, CMS

válvulas neumáticas alemania

Válvulas solenoides

Tanque de aire estándar ASME

Ventajas de nuestros generadores de oxígeno:

1, innovador sistema de carga desecante para un rendimiento óptimo.

2, sistema de corte de aire comprimido en la entrada del adsorbedor, asegurando la eficiencia.

3, capa protectora de secado en la base del adsorbedor, mejorando la longevidad.

4, sistema de prensado de capa de adsorción dinámica para resultados consistentes.

5, ajuste automático de los ciclos de adsorción para un funcionamiento perfecto.

Arranque-rápido y entrega oxígeno de calidad en solo 15 a 30 minutos.

6. Control PLC para funcionamiento automático con manos-libres.

7, llenado de tamiz molecular altamente eficiente, mejorando la durabilidad.

8, presión, pureza y caudal estables y personalizables para satisfacer los diversos requisitos de los clientes.

9, diseño bien pensado, que garantiza seguridad, estabilidad y consumo mínimo de energía.

10, sistema de alarma de pureza para alertar cuando el oxígeno cae por debajo del 90%.

11, descontaminación de oxígeno opcional para aplicaciones médicas.

12, Tuberías de acero inoxidable para un suministro de gas más limpio, lo que reduce la caída de presión y la pérdida de energía.

13,Nuestros generadores de oxígeno ofrecen una amplia gama de características para una producción de oxígeno confiable y eficiente.

 

Tipos de plantas de oxígeno PSA

Generación de PSA de oxígeno

Concentradores de oxígeno Newtek PSA: -tecnología de punta para un suministro confiable de oxígeno. Confiable en industrias como hospitales, laboratorios, acero y acuicultura. Reconocido mundialmente para uso médico, cumpliendo estrictos estándares: Farmacopea Europea, ISO 7396-1, MDD, PED y Reglamento Médico CE.

Generador de oxígeno montado sobre patines-

Patines: su solución compacta y rentable-para la producción de oxígeno-in situ. Fácil instalación, controlada por trabajadores cualificados, sin elevados costes de instalación. Es plug-and-play, con compresor, secador, filtros, recipiente de presión de oxígeno y generador. Personalícelo según sus necesidades específicas y produzca oxígeno en-sitio según sus especificaciones exactas.

Generador de oxígeno en contenedores

Portátil, eficiente y rentable-: nuestro generador de oxígeno en un contenedor marítimo modificado es una unidad-autónoma. Incluye equipos pre-ensamblados como un compresor de aire, un generador de oxígeno y un compresor de refuerzo opcional. El mantenimiento mínimo, la producción-de oxígeno in situ y el fácil transporte lo hacen versátil para diversas ubicaciones.

Aplicaciones

El generador de oxígeno PSA (generador de oxígeno por adsorción por oscilación de presión) se utiliza principalmente para producir oxígeno de alta-pureza. Sus aplicaciones incluyen la industria médica para brindar oxigenoterapia a los pacientes; el campo industrial para corte, soldadura y mejora de la eficiencia productiva; envases de alimentos para prolongar la vida útil de los alimentos; protección ambiental para el tratamiento de aguas residuales; áreas de gran-altitud para proporcionar suministro de oxígeno; campo aeroespacial para garantizar el suministro de oxígeno a los astronautas. Esta tecnología puede satisfacer la demanda de oxígeno de alta-pureza en diferentes campos y mejorar la seguridad y la eficiencia.

Envasado de alimentos

 

Prolongar la vida útil de los alimentos. Proporciona oxígeno de alta-pureza, reduce el contacto con el oxígeno, previene la oxidación y el crecimiento microbiano, mejora la calidad de los alimentos y extiende la vida útil de los productos.

Terapia de oxígeno en el campo médico.

Proporciona oxígeno de alta-pureza para garantizar un suministro seguro de oxígeno a los pacientes, tratar enfermedades respiratorias, cirugías y primeros auxilios, y respaldar los procesos de recuperación y soporte vital.

Campo aeroespacial

 

Los generadores de oxígeno de PSA proporcionan a los astronautas un suministro fiable de oxígeno, garantizando el soporte vital durante las misiones espaciales y manteniendo condiciones normales de respiración y trabajo.

Zonas de gran altitud, proporcionando suministro de oxígeno.

Los generadores de oxígeno de PSA proporcionan a las personas el suministro de oxígeno necesario en zonas de gran-altura, ayudando a aliviar los síntomas de la montaña y mejorar la calidad de vida y la seguridad de los escaladores y residentes.

Tratamiento de aguas residuales

Proporcionar oxígeno para promover el proceso de degradación de microorganismos en las aguas residuales, mejorar la eficiencia del tratamiento, reducir los costos del tratamiento químico, reducir la carga orgánica en las aguas residuales y promover la protección ambiental y la purificación de las aguas residuales.

Generador de ozono compatible con generador de oxígeno.

El generador de oxígeno PSA y el generador de ozono funcionan juntos. El generador de oxígeno produce una alta-concentración de oxígeno. El generador de ozono purifica el aire y elimina impurezas para mejorar la calidad del oxígeno.

Adsorción por cambio de presión

dispositivo de producción de oxígeno

El generador de oxígeno PSA es un dispositivo de generación de oxígeno por adsorción por oscilación de presión, que se utiliza principalmente para separar nitrógeno y otros gases impuros, proporcionar oxígeno de alta-pureza y es adecuado para aplicaciones médicas, industriales y de otro tipo.

Generador de oxígeno industrial PSA

 

Proporciona altas concentraciones de oxígeno para corte, soldadura, metalurgia y procesamiento de metales. Mejore la eficiencia, la calidad y la seguridad de la producción, reduzca los costos de producción y admita una variedad de aplicaciones industriales.

Tecnología de generador de oxígeno PSA + cilindro enlatado presurizado

La tecnología del generador de oxígeno PSA combinada con cilindros enlatados presurizados puede proporcionar un suministro móvil de oxígeno de alta-pureza, adecuado para rescates de emergencia, trabajo de campo, entornos de gran-altitud, etc.

Servicios

1. Etapa temprana de planificación y diseño:
De acuerdo con los requisitos específicos de los clientes, formularemos planes detallados de diseño de ingeniería, incluido el diseño de la fábrica, la configuración del equipo, el flujo del proceso, etc., para garantizar un diseño óptimo de la fábrica.

2. Fabricación y adquisición de equipos de producción:
Como fabricante de generadores de gas, contamos con tecnología y equipos de producción avanzados y podemos fabricar de forma independiente diversos equipos y componentes necesarios para los dispositivos generadores de oxígeno, los dispositivos generadores de nitrógeno y los dispositivos generadores de dióxido de carbono. Al mismo tiempo, también hemos establecido relaciones de cooperación con excelentes proveedores globales para garantizar la adquisición de equipos y materiales de alta-calidad.

3. Instalación y depuración de equipos:
Una vez fabricado el equipo, nuestro equipo de instalación profesional será responsable de la instalación y puesta en marcha del equipo en el sitio. Seguimos estrictamente los procedimientos de instalación y las normas de seguridad para garantizar el correcto funcionamiento y seguridad del equipo. Haremos todo lo posible para garantizar el control del período de construcción y permitir que los clientes comiencen la producción lo antes posible.

Servicios adicionales
1.Innovación continua:Newtek continúa realizando investigación, desarrollo e innovación tecnológica para brindar a los clientes soluciones de generadores de gas más avanzadas, eficientes y confiables para ayudarlos a mantener su ventaja competitiva.

2.Personalización personalizada:Para cada cliente, Newtek lo personalizará según sus necesidades específicas para cumplir con los requisitos de producción personalizados del cliente.

3.Garantía de Calidad:Newtek controla estrictamente la calidad del producto para garantizar la confiabilidad y estabilidad de los equipos y reducir las fallas y el tiempo de inactividad en las operaciones de la fábrica.

4.Formación profesional:Brindar capacitación profesional para ayudar a los operadores de los clientes a comprender y utilizar mejor los equipos generadores de gas, a fin de aprovechar al máximo su rendimiento y beneficios.

5.Consideraciones ambientales:Newtek se centra en la conciencia ambiental y ayuda a los clientes a alcanzar objetivos ambientales y reducir el impacto ambiental a través de la optimización tecnológica y medidas de ahorro de energía-.

6.Brindando servicios personalizados personalizados.e innovación tecnológica continua, Newtek ayuda a los clientes a maximizar la eficiencia operativa de sus fábricas y reducir el costo total de propiedad, permitiéndoles destacarse en la competencia del mercado y recibir mejores servicios.

 

Datos experimentales

NEWTEK diseñó un pequeño fabricante de generadores de oxígeno psa con dos lechos de adsorción. Simuló la influencia de la altitud en el pequeño generador de oxígeno PSA con dos lechos de adsorción en una cámara de baja-presión. Al mismo tiempo, también investigó el impacto de los parámetros estructurales y operativos, y estableció las matemáticas del proceso de producción de oxígeno. Modele, a través de comparación experimental,-ajuste el modelo para que sea consistente con la realidad, verifique la precisión del modelo y realice simulación numérica e investigación de simulación para determinar el impacto de los parámetros internos relevantes y factores externos en los indicadores de rendimiento, como el proceso de producción de oxígeno y el efecto de producción de oxígeno. De acuerdo con las reglas, se pueden obtener parámetros de diseño y parámetros operativos óptimos en diferentes altitudes y diferentes condiciones de trabajo, mejorando así la eficiencia de producción de oxígeno y reduciendo los costos de fabricación y operación del generador de oxígeno.

En comparación con la absorción por cambio de presión, el PSA tiene un ciclo simple y una baja concentración de gas producto y tasa de recuperación, la absorción por cambio de presión rápida, RPSA, tiene las ventajas de un ciclo corto y una baja dosis de adsorbente por unidad de producción de gas. Se basa en una oscilación de presión micro rápida. El pequeño generador de oxígeno basado en el principio de separación por adsorción tiene las ventajas de un equipo simple, buena estabilidad, gran producción de oxígeno y pureza ajustable. Es ampliamente utilizado en atención médica domiciliaria, tratamiento médico, suministro de oxígeno en meseta y otros campos. Para estudiar en profundidad las características intrínsecas del ciclo RPSA, establecer un modelo matemático del proceso PSA y utilizar métodos numéricos para simular el proceso real se ha convertido en un medio favorable para el desarrollo de dispositivos de adsorción por oscilación de presión. Al mismo tiempo, las simulaciones numéricas pueden calcular datos que no se obtienen fácilmente en experimentos. , como la cantidad de sustancias adsorbidas por el gas en la torre, cambios en la composición de la fase gaseosa a lo largo de la dirección axial de la torre de adsorción, etc. Nuestros investigadores están explorando activamente simulaciones de adsorción por cambio rápido de presión. Las teorías y métodos de cálculo involucrados en el proceso de adsorción por cambio de presión se resumen y sientan las bases para la simulación numérica basada en el principio de adsorción por cambio de presión. Se estudió la influencia de la simulación de la transferencia de calor concentrado y del coeficiente de transferencia de masa en la simulación de adsorción por cambio de presión. Se simularon y calcularon los procesos de adsorción y desorción en la torre de adsorción y se realizó sistemáticamente la cinética de adsorción, caída de presión, tres transferencias y un proceso inverso en la torre. Este estudio examina los efectos del diámetro del adsorbente, la presión de adsorción y la relación entre altura-y-diámetro en la producción de oxígeno por adsorción por oscilación de presión. A través de la simulación, se estudiaron los efectos de la presión de adsorción y desorción sobre la velocidad y el rendimiento de la circulación del lecho de adsorción por cambio rápido de presión, y se exploraron los efectos de diferentes métodos de ecualización de presión en el proceso de producción de oxígeno por separación del aire de PSA y VSA (adsorción por cambio de presión en vacío). Se simuló y analizó el coeficiente dinámico de transferencia de masa de la producción de oxígeno por adsorción a presión.

La simulación anterior solo se calcula para una única torre de adsorción y no se incluyen equipos auxiliares, compresores de aire, tanques de compensación y otros componentes. NEWTEK diseñó y construyó un dispositivo de adsorción por oscilación de presión en miniatura simulando diferentes altitudes en la cámara de baja-presión. La secuencia de tiempo más corta del dispositivo es de 9,6 s y el dispositivo es un dispositivo miniaturizado (la altura de una sola torre es de solo 339 mm). Sobre esta base, se diseñaron experimentos basados ​​en el impacto de diferentes condiciones en la pureza del oxígeno y el rendimiento del proceso de producción de oxígeno con adsorción por oscilación de presión de dos-torres, y se estableció un modelo matemático dinámico completo de todo el proceso en el software de adsorción Aspen, incluido el compresor de aire y el buffer. Se simularon los componentes del tanque y se compararon con valores experimentales para verificar la confiabilidad del modelo. Luego, el modelo se utilizó para comparar y analizar las interrelaciones de varios parámetros del proceso en el proceso, y se obtuvo la influencia de los parámetros clave en el rendimiento del sistema de generación de oxígeno.

1 Dispositivo experimental y flujo de proceso.

1.1 Dispositivo de medición de isotermas de adsorción

El dispositivo de medición de isoterma de adsorción se muestra en la Fig.. 1. La capacidad de adsorción en equilibrio de N2 y O2 en el tamiz molecular de carbono se mide utilizando el método de volumen estático. El tanque de referencia y el tanque de adsorción son las principales unidades de prueba. El principio del método del volumen estático para determinar la capacidad de adsorción en equilibrio de componentes puros se basa en la diferencia entre la cantidad total de gas que ingresa al sistema antes de la adsorción y la cantidad de gas en el sistema después de alcanzar el equilibrio de adsorción. La capacidad de intercambio saturado se calcula mediante la ecuación de estado PVT del gas. El depósito de referencia es de 150 ml. Después de llenar con adsorbente, se mide el volumen libre del tanque de adsorción mediante He. Durante la medición de la capacidad de adsorción en equilibrio, el tanque de referencia y el tanque de adsorción se colocan en un baño de agua a temperatura súper constante. La temperatura constante del baño de agua es la temperatura especificada por la isoterma de adsorción. Los datos de la isoterma de adsorción medidos según los principios y equipos anteriores se muestran en la Fig. 2.

1.2 Dispositivo experimental

El dispositivo experimental de adsorción por oscilación de presión de dos-torres se muestra en la figura. 3.. La altura de las dos torres de adsorción es de 339 mm y el diámetro de la torre es de 68 mm. El volumen efectivo de llenado de adsorbente en cada torre de adsorción es 1,23×10-3 m3. El gas materia prima es aire (las fracciones molares de N2, O2 y Ar son 78%, 21% y 1% respectivamente). Todo el proceso de producción de oxígeno está controlado por una válvula solenoide.

1.3 Flujo del proceso

En el proceso de adsorción por cambio de presión, para coordinar las operaciones de múltiples torres, generalmente se utiliza una combinación de controladores PLC y válvulas controladas por programa-para realizar operaciones automatizadas de adsorción por cambio de presión. La secuencia de tiempo de adsorción por cambio de presión de las dos torres utilizadas en el experimento se muestra en la Tabla 1. Las torres de adsorción realizan los pasos de carga de presión y adsorción AD, igualación de presión y disminución de ED, ventilación de PP, lavado de PUR y igualación de presión y aumento de ER. Durante el ciclo, el tiempo de la etapa de adsorción es de 4 a 9 s, el tiempo de ventilación y lavado es de 4 a 9 s y el tiempo del proceso de ecualización de presión es de 0,8 s. El aire ingresa al compresor de aire después de ser purificado por el filtro. El aire comprimido se enfría mediante el intercambiador de calor y la válvula solenoide lo distribuye al lecho de adsorción para su adsorción y separación. Parte del gas producto separado ingresa al tanque de almacenamiento de oxígeno a través de la válvula unidireccional. Después de ser descomprimido por la válvula reguladora, se entrega al usuario después de pasar por el filtro de oxígeno y el medidor de flujo. La otra parte del gas producto pasa a través del orificio de lavado al otro lecho de adsorción después de la desorción. La limpieza por retrolavado mejora el efecto de desorción del lecho de adsorción. El gas rico en nitrógeno-desorbido se descarga del silenciador a través de la válvula solenoide de dos-posiciones y cuatro-vías. En el paso de ecualización de presión, las entradas de aire de las dos torres que completan la adsorción y desorción se conectan para realizar el proceso de ecualización de presión.

2 Modelado y simulación del proceso de producción de oxígeno PSA

Para llevar a cabo-una investigación en profundidad sobre el proceso de un pequeño-generador de oxígeno por adsorción por oscilación de presión de dos torres, es necesario establecer un modelo matemático para simularlo.

Para la simulación se utiliza el software profesional Aspen Adsortion para adsorción por oscilación de presión. El método discreto es el método de diferencias centrales. La cama se divide en 100 nodos. Para simplificar el proceso de simulación, se hace lo siguiente: ① La ecuación del estado del gas es la ecuación del estado del gas ideal; ② La ecuación de equilibrio del momento es la ecuación de Ergun; ③ el modelo cinético de adsorción es el método de fuerza impulsora lineal de resistencia concentrada; ④ la isoterma de adsorción es del tipo de extensión de Langmuir; ⑤ Se ignoran la difusión radial y la concentración radial, la temperatura y los cambios de presión. El modelo matemático Tabla 2 para simular el lecho de adsorción se construye en base a los supuestos anteriores.

El modelo de lecho de adsorción incluye principalmente modelos de conservación de masa, conservación de calor y conservación de momento, que están representados por las ecuaciones (1) a (6) respectivamente. Entre ellos, la conservación del calor se divide en un modelo estricto de tres partes: fase gaseosa, fase sólida y pared de la torre y entorno. Se calcula utilizando la ecuación multicomponente extendida de Langmuir, como se muestra en la Ecuación (7). La ecuación de transferencia de masa en fase gas-sólida adopta la ecuación de fuerza impulsora lineal. , el coeficiente de difusión es un valor estimado, como se muestra en la ecuación (8). La pureza del oxígeno se calcula como se muestra en la Ecuación (9). La tasa de recuperación de oxígeno se calcula como se muestra en la Ecuación (10). La capacidad de producción de oxígeno se calcula como se muestra en la Ecuación (11). La apertura de la válvula está controlada por CV y ​​la relación entre el caudal y la apertura de la válvula es como se muestra en la ecuación (12). Este proceso utiliza el tamiz molecular médico LiLSX como adsorbente. Los parámetros relevantes del adsorbente y la torre de adsorción se muestran en la Tabla 4. Los datos correspondientes de la ecuación de adsorción de Langmuir de N2, O2 y Ar en tamices moleculares médicos LiLSX se obtienen ajustando las cantidades medidas de adsorción de gases puros en el adsorbente. Estos valores se muestran en la Tabla 3. Las condiciones límite de la simulación numérica se muestran en la Tabla 5.

3 Resultados y discusión

3.1 Resultados experimentales y de simulación La Tabla 6 muestra la comparación de los resultados experimentales y de simulación de dos-adsorción por oscilación de presión de dos torres. Durante la simulación y el experimento, se investigaron los efectos de la altitud, el tiempo de adsorción y el diámetro del orificio de lavado sobre la pureza del oxígeno del producto. De los datos de la tabla se puede ver que la concentración de oxígeno producto en los resultados experimentales es básicamente consistente con los resultados de la simulación, y el error relativo máximo es del 5,5%. De esto se puede juzgar que el modelo matemático establecido es correcto. Entre ellos, cuando la altitud es de 3000 m, la altura de la torre es de 339 mm, el tiempo de adsorción es de 7 s y el flujo de alimentación de aire es de 5,00 L·min-1, la pureza del oxígeno producto puede alcanzar el 94,00 % y el rendimiento es del 41,59 %. De acuerdo con la pureza del oxígeno y el rendimiento del gas producto obtenido del experimento, se puede ver que el proceso de producción de oxígeno por adsorción por oscilación de presión de dos torres puede satisfacer las necesidades de los pequeños generadores de oxígeno domésticos o militares normales.

3.2 Efecto de la altitud

Debido a que los grupos de usuarios de pequeños generadores de oxígeno varían ampliamente entre regiones, es necesario estudiar la pureza del oxígeno, la producción de oxígeno y el rendimiento del proceso de adsorción por oscilación de presión de dos-torres en diferentes condiciones de altitud. El diámetro de poro del orificio de lavado fue de 0,9 mm y el tiempo de adsorción fue de 7 s para examinar la influencia de la altitud. Las cantidades de alimentación a diferentes altitudes y la presión atmosférica correspondiente a esa altitud se muestran en la Figura 4. Los cambios de presión de ciclo único-en estado estacionario-en la torre a diferentes altitudes se muestran en la Figura 5. Los cambios en la concentración y el rendimiento de oxígeno del gas producto experimental y simulado con la altitud se muestran en la Figura 6. Se puede ver en la figura que a medida que aumenta la altitud, la presión atmosférica disminuye gradualmente y la cantidad de alimentación también disminuye gradualmente. Cuando el tiempo de adsorción permanece sin cambios, la presión del lecho de adsorción disminuye, la capacidad de adsorción del adsorbente disminuye y el contenido de oxígeno del gas producto disminuye. La pureza disminuye gradualmente. Cuando la altitud aumenta de 2000 ma 5000 m, la pureza del oxígeno del gas producto disminuye aproximadamente un 10%, pero el rendimiento aumenta aproximadamente un 13%. Aunque la presión de adsorción en áreas de gran altitud es baja, aún se puede obtener un 93% de oxígeno puro extendiendo el tiempo de adsorción y el rendimiento aumenta en aproximadamente un 14%. En las mismas condiciones de funcionamiento se produce el fenómeno de "aumento del rendimiento con la altitud". Las razones son las siguientes. Por un lado, como se muestra en la Figura 5, en un área con una altitud de 2000 m, la presión de adsorción es tan alta como 2,4 × 105 Pa, la presión de desorción (lavado) es 0,9 × 105 Pa y la diferencia de presión es 1,5 × 105 Pa. En un área con una altitud de 5000 m, la presión de adsorción es 1,3 × 105 Pa, la presión de desorción (lavado) es 0,6 × 105 Pa, y la diferencia de presión es solo 0,7 × 105 Pa. A medida que la altitud continúa aumentando, la diferencia de presión entre la etapa de adsorción y la etapa de lavado continúa disminuyendo, lo que significa que la altitud cuanto menor sea el área, mayor será la cantidad neta de adsorción del adsorbente en la etapa de adsorción de cada ciclo, y mayor será la cantidad de N2 y O2 desorbidos en la etapa de lavado. Dado que parte del gas desorbido se agota directamente, en áreas de baja-altitud la tasa de recuperación de oxígeno es menor. Por otro lado, al equilibrar el material de oxígeno en una sola torre de adsorción en un solo ciclo, como se muestra en la Tabla 7, se puede ver que debido a la menor capacidad absoluta de adsorción de nitrógeno en áreas de gran altitud, el volumen de gas requerido para el lavado y la regeneración también se reduce. , lo que conduce a un aumento en el rendimiento de oxígeno. Además, la producción de oxígeno en experimentos y simulaciones se controló mediante un medidor de flujo másico. La producción de oxígeno en experimentos a diferentes altitudes fue la misma. El volumen de alimentación a grandes altitudes fue menor, pero la tasa de producción de gas producto fue la misma que a bajas altitudes, por lo que el rendimiento fue mayor. Y la pureza es menor.

 

 

 

3.3 Efecto del tiempo de adsorción

La etapa de adsorción es el núcleo del proceso de adsorción por cambio de presión, y el tiempo de adsorción es un parámetro operativo importante del proceso de adsorción. Si el tiempo de adsorción es demasiado corto, el adsorbente no se utilizará por completo y la pureza del producto no cubrirá la demanda; Si el tiempo de adsorción es demasiado largo, el N2 penetrará y la calidad del gas producto se reducirá. Por tanto, es necesario estudiar el efecto del tiempo de adsorción sobre el gas producto. En este conjunto de simulaciones, cuando la altitud es de 3000 m y el diámetro del orificio de lavado es de 0,9 mm, la distribución de la concentración de N2 en la torre de adsorción bajo diferentes tiempos de adsorción se muestra en la Figura 7. Cuando el tiempo de adsorción es superior a 7 s, la adsorción de nitrógeno El borde de ataque está cerca de la parte superior de la torre. El rendimiento y la pureza del O2 en diferentes tiempos de adsorción se muestran en la Figura 8. Cuando el tiempo de adsorción es corto y el nitrógeno aún no ha penetrado, a medida que aumenta el tiempo de adsorción, la presión de adsorción en la torre aumenta, el adsorbente adsorbe más nitrógeno y la pureza del oxígeno continúa aumentando. El frente de adsorción en la torre se mueve hacia la parte superior de la torre. El componente pesado (nitrógeno) aumenta, se produce más oxígeno como gas producto y la tasa de recuperación de oxígeno continúa aumentando. Si el tiempo de adsorción es demasiado largo, cuando el nitrógeno penetra, el gas producto se mezclará con una gran cantidad de impurezas de nitrógeno, lo que dará como resultado una reducción significativa en la pureza del oxígeno del gas producto. La tasa de recuperación de oxígeno seguirá aumentando, pero la tendencia se estabilizará. Cuando el tiempo de adsorción es de 7 s, la pureza del oxígeno gaseoso producto es del 94,00% y el rendimiento es del 41,59%.

 

3.4 Influencia del diámetro del orificio de lavado

La operación de lavado se realiza a través de un tubo de lavado. El tamaño del orificio de lavado afectará la cantidad de gas producto consumido para el lavado. La operación de lavado tiene un impacto significativo en la regeneración del adsorbente y en el rendimiento del gas producto. La ubicación del orificio de lavado se muestra como No. 8 en la Figura 3 del dispositivo de producción de oxígeno de adsorción por oscilación de presión de dos-torres. El cambio del caudal de gas de lavado correspondiente a los orificios de lavado con diferentes aberturas a lo largo del tiempo se muestra en la Figura 9. En la figura, un valor positivo del caudal de gas de lavado significa que el gas de lavado fluye de la Torre A a la Torre B, y un valor negativo del caudal de gas de lavado significa que el gas de lavado fluye de la Torre B a la Torre B. Torre A. El cambio de presión en la torre con el tiempo correspondiente a orificios de lavado de diferentes diámetros se muestra en la Figura 10. El efecto del lavado El tamaño del orificio sobre la pureza y el rendimiento del oxígeno se muestra en la Figura 10.

En este conjunto de experimentos, la altitud fue de 5000 my el tiempo de adsorción fue de 9 s. Cuando el diámetro de los poros del orificio de lavado es relativamente pequeño (<0.8 mm), as the pore size of the flushing hole increases, the product gas consumed by flushing increases (Figure 9), the adsorbent desorption and regeneration effect continues to improve, and the nitrogen adsorption capacity increases significantly. The purity of oxygen in the product gas increases significantly (Figure 11). When the pore diameter of the flushing hole increases to a certain amount (>0,8 mm), debido a que el tamaño de los poros del orificio de lavado es demasiado grande, se consume una gran cantidad de gas producto, lo que resulta en una disminución significativa en el rendimiento de oxígeno. Debido al volumen de lavado excesivo, la torre de adsorción en la etapa de adsorción disminuye la presión (Figura 10), disminuye la cantidad de adsorción de nitrógeno y disminuye la pureza del oxígeno del gas producto (Figura 11). Se puede ver en la simulación que cuando el diámetro del orificio de lavado es de 0,8 mm, la pureza del oxígeno gaseoso producto es del 92,95 % y el rendimiento es del 48,90 %. Diferentes altitudes tienen diferentes diámetros de orificio de descarga adecuados y la tendencia cambiante es: a medida que aumenta la altitud, el diámetro óptimo del orificio de descarga disminuye.

Conocimiento de la industria

1. ¿Qué es el PSA en la planta de oxígeno?

2. ¿Cuál es el principio de funcionamiento de la planta PSA?

3. ¿Cuál es el proceso de fabricación de oxígeno PSA?

4. ¿Cuál es la diferencia entre la planta de oxígeno PSA y VPSA?

5. ¿Cuál es el caudal de la planta PSA?

6. ¿Cuál es la diferencia entre la planta de oxígeno criogénica y la de PSA?

7. ¿Qué tipo de compresor se utiliza en la planta de oxígeno de PSA?

8.¿El PSA produce oxígeno líquido?

9. ¿Cómo se calcula la capacidad de oxígeno del generador de oxígeno psa?

¿Qué es el PSA en la planta de oxígeno?

PSA (adsorción por cambio de presión) es una tecnología utilizada en plantas de oxígeno para generar oxígeno de alta-pureza a partir de aire comprimido. Este método-rentable utiliza materiales adsorbentes especiales para separar el oxígeno de otros gases en el aire (como nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua). Estos adsorbentes tienen propiedades de adsorción selectiva-preferentemente atrapan componentes sin-oxígeno bajo ciertas condiciones de presión, lo que permite que el oxígeno pase y se recoja.
Se ha convertido en una opción popular para industrias como la atención médica (para el suministro de oxígeno médico), la aeroespacial (para sistemas de soporte vital de aeronaves) y la metalurgia (para procesos de fundición a alta-temperatura), que requieren un suministro constante de oxígeno de alta-pureza.
La tecnología PSA también es respetuosa con el medio ambiente. No produce subproductos nocivos durante el funcionamiento y consume menos energía en comparación con otros métodos de generación de oxígeno (como la destilación criogénica). En general, la tecnología PSA es una solución confiable y eficiente para satisfacer las demandas de oxígeno de diversas industrias.

¿Cuál es el principio de funcionamiento de la planta PSA?

El principio de funcionamiento de una planta PSA (adsorción por cambio de presión) implica la separación de gases adsorbiendo selectivamente un gas a alta presión y luego desorbiéndolo a baja presión. La planta consta de dos recipientes llenos de un material llamado adsorbente que adsorbe selectivamente nitrógeno u oxígeno dependiendo de la presión aplicada. Se introduce aire comprimido que contiene una mezcla de gases en un recipiente y al mismo tiempo se reduce la presión en el otro recipiente permitiendo que se libere el gas adsorbido. Este proceso se repite cíclicamente para producir un flujo continuo de nitrógeno u oxígeno gaseoso de alta pureza.

¿Cuál es el proceso de fabricación de oxígeno PSA?

El proceso de fabricación de oxígeno PSA implica el uso de materiales adsorbentes especiales para adsorber selectivamente nitrógeno del aire, dejando oxígeno altamente concentrado. Este proceso es eco-respetuoso con el medio ambiente y rentable-, lo que lo convierte en una opción popular para diversas industrias.

¿Cuál es la diferencia entre la planta de oxígeno PSA y VPSA?

PSA (adsorción por cambio de presión) y VPSA (adsorción por cambio de presión al vacío) son métodos utilizados para producir oxígeno. La principal diferencia entre ellos es el nivel de presión utilizado en el proceso. PSA opera a presiones más altas, mientras que VPSA opera a presiones más bajas.

PSA separa las moléculas de oxígeno de otros gases en el aire comprimido mediante el uso de materiales adsorbentes especializados. El aire comprimido pasa a través de estos materiales, que adsorben selectivamente nitrógeno y otros gases, dejando oxígeno puro. Las plantas de PSA son muy eficientes y requieren un mantenimiento mínimo.

VPSA, por otro lado, utiliza bombas de vacío para reducir la presión del aire comprimido. Esto provoca la separación de las moléculas de oxígeno de otros gases. Las plantas de VPSA suelen ser más pequeñas y menos costosas que las plantas de PSA.

¿Cuál es el caudal de la planta PSA?

El caudal de una planta de PSA varía según el tamaño y la capacidad de la planta. Generalmente, una planta típica de PSA puede producir de cientos a miles de metros cúbicos de nitrógeno u oxígeno por hora. El caudal específico requerido dependerá de las necesidades del usuario, ya sea para uso industrial o médico. Independientemente del caudal, las plantas de PSA son respetuosas con el medio ambiente y rentables-, lo que las convierte en una opción popular para muchas industrias en todo el mundo. Con los avances tecnológicos, es probable que el caudal de las plantas de PSA siga mejorando, proporcionando aún más beneficios a los usuarios.

¿Cuál es la diferencia entre una planta de oxígeno criogénica y una PSA?

Las plantas de oxígeno criogénicas y PSA son dos métodos diferentes para producir oxígeno. Las plantas criogénicas utilizan un proceso de separación del aire en el que el aire se enfría a temperaturas extremadamente bajas, lo que provoca que los diferentes componentes se separen. Las plantas de PSA utilizan un proceso llamado adsorción por cambio de presión, donde un tamiz molecular especial captura las moléculas de oxígeno del aire mientras se liberan los demás gases.

Ambos métodos tienen sus ventajas y desventajas. Las plantas criogénicas son las más adecuadas para la producción-a gran escala y proporcionan un alto nivel de pureza. Las plantas de PSA son más rentables-para la producción a pequeña y mediana-escala y requieren menos mantenimiento. Ambos métodos desempeñan un papel importante a la hora de satisfacer la creciente demanda de oxígeno en diversas industrias y aplicaciones médicas.

¿Qué tipo de compresor se utiliza en la planta de oxígeno de PSA?

Los gastos principales en un generador de oxígeno se atribuyen al compresor y al tamiz molecular. Optar por un compresor de aire de tornillo con bajo contenido de aceite (menor o igual a 10 ppm) mejora significativamente la eficiencia del sistema de oxígeno. Es recomendable elegir un compresor con una presión de escape nominal de 0,5 a 0,7 Mpa; Una presión excesiva o insuficiente puede ser contraproducente. Para ubicaciones por encima de los 1000 m de altitud, tenga en cuenta la presión atmosférica y considere un compresor más grande para satisfacer las necesidades de producción de oxígeno de manera eficiente.

¿El PSA produce oxígeno líquido?

La producción de oxígeno con PSA normalmente produce niveles de pureza de oxígeno del 93 ± 3 %, cumpliendo con los estándares industriales del 95 %. Para oxígeno de grado médico-según la Organización Mundial de la Salud, el estándar es 93 % ± 3 %. Si es necesario un nivel de pureza del 99 % o superior, es esencial añadir un dispositivo de purificación.

¿Cómo se calcula la capacidad de oxígeno del generador de oxígeno psa?

1. Cuando se atiende a camas de hospital, es suficiente asignar de 2 a 3 LPM por cama. Por ejemplo, con 100 camas, el requerimiento total es de 300 LPM (300*60=18000 L/hora=18Nm3/hora). Es recomendable optar por equipos de 20Nm3/hora, como nuestro modelo MNPO-20/93.

2. En el contexto del llenado de botellas de oxígeno, el volumen de oxígeno en cada botella equivale al volumen de agua multiplicado por la presión de llenado. Por ejemplo, al llenar 100 botellas de oxígeno de 40 litros a 150 bares de presión diariamente, cada botella contiene aproximadamente 6 metros cúbicos de oxígeno. Así, para 100 botellas se necesitan 600 metros cúbicos. Calculando para operaciones de 24 horas, se recomienda un equipo de 25 Nm3/hora.

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