عرض توضيحي متحرك - مبدأ وتقنية توليد الأكسجين بامتصاص الضغط المتأرجح بالتفريغ (VPSA) من PKU PIONEER وخطوات المعالجة

الأكسجين، وهو غاز صناعي مهم، يُستخدم على نطاق واسع في صناعة الحديد والصلب، والمعادن غير الحديدية، والصناعات الكيميائية، وتوفير الطاقة في الأفران، وحماية البيئة (معالجة مياه الصرف الصحي، وحرق النفايات، وغيرها)، وصناعة الزجاج، وصناعة الورق، والعلاج الطبي، وغيرها من الصناعات. يعمل جهاز توليد الأكسجين بامتصاص الضغط المتأرجح بالتفريغ (المختصر بـ يتكون مصنع أكسجين VPSA) على امتصاص النيتروجين وثاني أكسيد الكربون والرطوبة والشوائب الأخرى من الهواء بشكل انتقائي باستخدام منخل جزيئي خاص بنظام VPSA، وبعد ذلك يتم إثراء الأكسجين وإطلاقه. يتم إزالة الامتزاز عن المنخل الجزيئي تحت ظروف التفريغ عندما يصبح مشبعًا، مما ينتج أكسجينًا مركزًا في دورات.

1. PSA/VPSA خطوات معالجة توليد الأكسجين من PKU PIONEER

كما هو موضح أعلاه، يتكون نظام إنتاج الأكسجين من PKU PIONEER بشكل أساسي من منفاخ الجذور، ومبرد المياه، ومضخة تفريغ الجذور، ووعاء الامتزاز، وخزان الموازنة، ونظام الصمامات، وغيرها. يقوم نظام أكسجين الامتصاص بالضغط المتأرجح بالتفريغ (VPSA) بفصل وإثراء الأكسجين بشكل عام من خلال الخطوات الموضحة أعلاه.

في عملية توليد الأكسجين بنظام VPSA (VPSA-O2)، يسمح المنفاخ بدخول الهواء إلى جهاز الامتزاز لوحدة VPSA-O2 تحت الضغط. ثم يحدث امتزاز النيتروجين وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والمكونات الأخرى في الهواء داخل جهاز الامتزاز، ويمر الأكسجين عبر المادة المازة مع كمية صغيرة من الغازات النادرة، مما يحقق فصل الأكسجين عن النيتروجين. يتم تفريغ المادة المازة المشبعة لإزالة الشوائب وتجديدها. يتم التحكم في نظام إنتاج الأكسجين بأكمله بواسطة PLC (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) و DCS (نظام التحكم في البيانات)، ويتم تبديل صمامات التحكم بالبرنامج دوريًا لضمان توليد أكسجين ثابت. في دورة واحدة، يحتاج كل جهاز امتزاز إلى المرور بخمس خطوات، وهي: الامتزاز، وخفض الضغط، وإزالة الامتزاز، والتطهير، وإعادة الضغط.

1. الامتزاز

بعد إزالة الشوائب الميكانيكية عبر المرشح، يدخل الهواء إلى جهاز الامتزاز عبر منفاخ الجذور. تقوم طبقة المادة المازة بامتصاص N2 و H2O و CO2 والهيدروكربونات من الهواء المضغوط بشكل انتقائي عندما يمر عبر المادة المازة، بينما يتم إثراء الأكسجين وتفريغه من جهاز الامتزاز عبر مخرجه. يُرسل جزء من الأكسجين المنتج في هذه الخطوة إلى خزان الموازنة، ويُحتفظ بالجزء الآخر للخطوة التالية لتطهير وإعادة ضغط برج الامتزاز منخفض الضغط.

2. خفض الضغط

بعد الامتزاز عند ضغط مرتفع، ينخفض الضغط إلى مستوى أقل ويتم إزالة امتزاز نسبة من المكونات الممتزة. على طول مخرج جهاز الامتزاز A، يتم تغذية الأكسجين المركز إلى جهاز الامتزاز B الموجود في خطوة إعادة الضغط لرفع ضغطه.

3. إزالة الامتزاز بالتفريغ

من أجل إزالة الشوائب قدر الإمكان، يجب تفريغ جهاز الامتزاز وخفض ضغطه، أي يتم استخدام مضخة تفريغ لمزيد من إفراغ وعاء الامتزاز لخفض الضغط الجزئي للشوائب بحيث يتم إزالة امتزازها، ثم تفريغها من الوعاء عبر المضخة لتحقيق تجديد المادة المازة.

4. التطهير

لإزالة امتزاز أكثر شمولاً للشوائب في وعاء الامتزاز، في نهاية خطوة إزالة الامتزاز بالتفريغ، يتم إدخال كمية صغيرة من الأكسجين المنتَج من جهاز امتزاز آخر عالي الضغط لتطهير المادة المازة. في هذا الوقت، يرتفع الضغط الجزئي للأكسجين بينما ينخفض ضغط الشوائب بشكل أكبر، مما يؤدي إلى تجديد أكثر اكتمالاً للمادة المازة، وهو ما يكون أكثر ملاءمة لدورة الامتزاز التالية.

5. إعادة الضغط

بمجرد تجديد المادة المازة، يكون الضغط في الوعاء منخفضًا نسبيًا. لاستعادة ضغط الامتزاز بسرعة، من الضروري إدخال الأكسجين المركز المنطلق من جهاز امتزاز آخر في خطوة خفض الضغط لرفع الضغط. في نهاية خطوة إعادة الضغط، يصل الضغط في وعاء الامتزاز إلى المستوى المطلوب للامتزاز ويكون جاهزًا للدورة التالية.

2. مزايا وخصائص عملية إنتاج الأكسجين بنظام PSA من PKU PIONEER

بصفها الشركة الرائدة في تقنية فصل الغازات بنظام PSA في الصين، التزمت PKU PIONEER بالبحث والتطوير في هذا المجال لأكثر من 20 عامًا. من خلال الجمع بين التصميم المتقدم للعملية والأجهزة الإضافية المعقولة والموثوقة مع المادة المازة عالية الكفاءة القائمة على الليثيوم PU-8 وتقنية التوزيع الشعاعي الخاصة والمطورة ذاتيًا، ضمنّا كفاءة عالية في استخدام الطاقة واستهلاكًا منخفضًا لنظام VPSA-O2، مما يوفر أكسجينًا منتجًا بتكلفة أقل.

★ أداء عالٍ للمادة المازة للأكسجين

المنخل الجزيئي الجديد عالي الكفاءة لفصل الهواء - PU-8، الذي طورته وصنعته PKU PIONEER بشكل مستقل، يتمتع بمعامل فصل عالٍ للنيتروجين والأكسجين (2-5 أضعاف المناخل الجزيئية التقليدية لتوليد الأكسجين) وقدرة امتزاز عالية للنيتروجين. بفضل أدائه الديناميكي المتفوق، يمكن لوحدات الأكسجين لدينا أن تحتوي على كمية أقل من المنخل الجزيئي وعمر خدمة أطول (أكثر من 20 مشروعًا استمرت في العمل لأكثر من 10 سنوات بشكل متواصل).

★ تصميم الممتز الشعاعي

طورت PKU PIONEER توزيع تدفق الهواء الشعاعي الفريد لطبقة المادة المازة، مما يساعد على تحسين أداء المادة المازة. في الوقت نفسه، يساعد أيضًا في تحسين كفاءة المادة المازة عن طريق تقليل الحجم الميت، مما يخفض استهلاك الطاقة بشكل كبير. تقنية توليد الأكسجين بنظام PSA من PKU PIONEER كانت في الصدارة عالميًا.

★ إنتاجية عالية للأكسجين

إنتاجية الأكسجين من PKU PIONEER أعلى بنسبة تزيد عن 20% من أنظمة إنتاج الأكسجين التقليدية بنظام VPSA. بشرط نفس سعة الأكسجين، تؤدي كمية أقل من الهواء المراد معالجته والنيتروجين المراد إزالة امتزازه إلى تقليل الحمل على المنفاخ ومضخة التفريغ.

★ استهلاك منخفض للطاقة

بالنظر إلى نقاء الأكسجين المنتَج بنسبة 100%، يكون استهلاك الطاقة منخفضًا ليصل إلى ≤0.32 كيلوواط ساعة/نيوتن متر مكعب³، وهو أقل بنسبة 10-20% من الوحدات المماثلة محليًا. وبالتالي يمكن توفير تكاليف تشغيل كبيرة.

★ درجة عالية من الأتمتة

نظام الأجهزة، الذي يتم التحكم فيه بواسطة حاسوب رئيسي، مزود بنظام مراقبة وتحذير أمان مثالي. برنامج التشغيل، الذي طورته PKU PIONEER، يسمح بالتشغيل الآلي بالكامل بواسطة البرنامج والتشغيل دون مراقبة.

★ خدمات فنية احترافية

توفر PKU PIONEER للعملاء تصميمًا احترافيًا للعملية، والتعبئة والتسليم، والتركيب في الموقع، والتدريب الفني المجاني، وغيرها من الخدمات.

★ صديق للبيئة وخالٍ من التلوث

الغاز العادم الذي يطلقه جهاز توليد الأكسجين هو في الغالب هواء متعدد النيتروجين، ولا يحتوي على أي مواد ضارة أو يسبب تلوثًا بيئيًا.

حتى الآن، قدمت PKU PIONEER محطات أكسجين لأكثر من 300 عميل حول العالم، تُستخدم على نطاق واسع في الاحتراق المحسن بالأكسجين في الأفران العالية، وصناعة الفولاذ في الأفران الكهربائية، والمعادن غير الحديدية، واحتراق أفران الزجاج، ومعالجة مياه الصرف الصحي بالأوزون، وتبييض اللب، ومعالجة النفايات الخطرة، وغيرها من الصناعات. بفضل المزايا البارزة مثل استهلاك الطاقة المنخفض (10-30%)، وسهولة التشغيل، والبدء والإيقاف السريع (أقل من 30 دقيقة)، والبصمة الصغيرة، والصيانة البسيطة، وانخفاض تكاليف الهندسة المدنية والتركيب، والأتمتة العالية، والموثوقية العالية للتشغيل طويل الأمد، وغيرها، حصلت جميع المشاريع على تقدير موحد من العملاء. نحن نلتزم دائمًا بمحتوى العلامة التجارية "الاحترافية والنزاهة والجودة العالية والكفاءة" ونسعى جاهدين للابتكار التكنولوجي، والحفاظ على الطاقة، وحماية البيئة لتقديم خدمات احترافية وصادقة وخلق أقصى فوائد لكل عميل.