تدفق العملية والمبادئ التقنية لمعدات توليد الأكسجين من PKU Pioneer بقدرة 25,000 نانومتر3/ساعة
أولاً: وصف المعدات
المبدأ الأساسي لإنتاج الأكسجين بالامتزاز المتأرجح بالضغط (PSA): يتم ترشيح الهواء الخام لإزالة الشوائب من خلال مرشح مدخل المنفاخ قبل دخوله إلى المنفاخ. بعد ضغطه بواسطة المنفاخ، يدخل إلى طبقة الممتزات عبر الأنابيب والصمامات الهوائية المبدلة. يتم امتصاص الرطوبة وثاني أكسيد الكربون في الهواء الخام بواسطة مادة PU-8/TS الممتزة. أثناء عملية مرور الهواء المنقى عبر الممتز المنتج للأكسجين PU-8 في الممتز، يتم امتصاص النيتروجين تدريجيًا، مما يؤدي إلى تركيز الأكسجين في الجزء العلوي من الممتز. يتدفق الأكسجين المنتج من أعلى الممتز، ويدخل إلى خزان تخزين الأكسجين، ويُزود للمستخدمين بعد ضغطه.
للحصول على الأكسجين بشكل مستمر، يتم عادة تركيب ممتزين أو أكثر. يقوم أحد الممتزين بامتصاص النيتروجين من الهواء تحت ضغط عالٍ، ويتم الحصول على الأكسجين المنتج من مخرج الممتز؛ وتخضع الممتزات الأخرى لعملية إزالة الامتصاص أو رفع الضغط تحت ضغط منخفض لامتصاص النيتروجين من الهواء الخام في الدورة التالية. تتناوب عدة ممتزات بشكل متبادل لتحقيق إنتاج أكسجين مستمر.
يعتمد نظام التحكم في الأجهزة نظام Siemens PT-1500 الألماني المتقدم، حيث يوفر نظام الإدارة المتقدم للتحكم وجمع البيانات للمستخدمين وظائف مرنة وقوية لمراقبة عملية الإنتاج.
ثانيًا: نظرة عامة
1 المؤشرات الرئيسية
2 ظروف التشغيل
|
اسم المنتج |
الإخراج المُصمم (نانومتر3/ساعة) |
النقاوة |
الضغط قبل صمام الحدود (كيلوباسكال (غ)) |
ملاحظات |
|
هواء مُخصب بالأكسجين |
25,000 |
80% |
15 |
ملاحظات:
(1)نانومتر3/ساعة يشير إلى الحجم المُقاس عند درجة حرارة 0 درجة مئوية وضغط 101.3 كيلوباسكال (مطلق) (ينطبق الأمر نفسه أدناه)؛
(2)وقت التشغيل: 20 دقيقة (30 دقيقة للتشغيل الأولي) حتى يلبي منتج الأكسجين مؤشر النقاوة؛ استهلاك الطاقة المحدد لإنتاج الأكسجين (بناءً على قدرة عمود الضاغط ±4%): حوالي 0.305 كيلوواط ساعة/نانومتر3 O₂
3. المبدأ الأساسي
المبدأ الأساسي لإنتاج الأكسجين بالامتزاز بتأرجح الضغط الفراغي (VPSA): يتم ترشيح الهواء الخام لإزالة الشوائب عبر مرشح مدخل المنفاخ قبل الدخول إلى المنفاخ. بعد ضغطه بواسطة المنفاخ، يدخل إلى طبقة الممتز عبر الأنابيب وصمامات التبديل الهوائية. يتم امتصاص الرطوبة وثاني أكسيد الكربون في الهواء الخام بواسطة مادة الامتزاز PU-8/TS. أثناء عملية مرور الهواء المنقى عبر مادة امتزاز الأكسجين PU-8 في جهاز الامتزاز، يتم امتصاص النيتروجين تدريجيًا، مما يؤدي إلى تركيز الأكسجين في الجزء العلوي من جهاز الامتزاز. يتدفق الأكسجين المنتج من الجزء العلوي لجهاز الامتزاز، ويدخل إلى خزان تعويض الأكسجين، ويتم تزويده للمستخدمين بعد ضغطه.
4. نظرة عامة على تدفق العملية
4.1 إنتاج الأكسجين
بالنسبة لعملية إنتاج الأكسجين بالامتزاز بتأرجح الضغط الفراغي (VPSA)، يجب أن تكمل كل دورة خطوات مثل الامتزاز، وخفض الضغط المتوازي، والامتزاز الفراغي، والتطهير، ومعادلة الضغط، ورفع الضغط.
الامتزاز: يمر الهواء عبر طبقة جهاز الامتزاز، حيث يتم امتصاص النيتروجين. بمجرد أن يصل جهاز الامتزاز إلى ضغط معين، يتدفق الأكسجين المنتج إلى خزان تعويض الأكسجين.
خفض الضغط المتوازي: بعد اكتمال الامتزاز، يحتوي الغاز عند مخرج جهاز الامتزاز على نسبة أكسجين عالية نسبيًا. يتم خفض ضغط هذا الجزء من الغاز بشكل متوازي وإطلاقه إلى جهاز الامتزاز منخفض الضغط.
الامتزاز الفراغي: بعد خفض الضغط المتوازي، لا يزال ضغط جهاز الامتزاز مرتفعًا نسبيًا. يتم استخدام مضخة فراغ لتقليل الضغط داخل جهاز الامتزاز بشكل أكبر، ويتم استخراج النيتروجين الممتز وتفريغه في الغلاف الجوي.
التطهير: قبل أن يصل جهاز الامتزاز إلى الحد الأدنى لضغط الامتزاز أثناء الضخ الفراغي، يتم إدخال الأكسجين إلى جهاز الامتزاز من المخرج مع استمرار الضخ الفراغي في قاع جهاز الامتزاز، مما يسهل امتزاز النيتروجين الممتز بشكل أكبر.
معادلة الضغط: بعد تجديد جهاز الامتزاز، يتم إدخال الغاز من جهاز الامتزاز الذي أكمل الامتزاز إلى جهاز الامتزاز المُجدد من المخرج، مع استمرار الضخ الفراغي في قاع جهاز الامتزاز المُجدد.
رفع الضغط: بعد معادلة الضغط، لا يزال ضغط جهاز الامتزاز منخفضًا. يدخل الأكسجين المنتج من خزان تعويض الأكسجين إلى جهاز الامتزاز من المخرج، ويتم إدخال الهواء من قاع جهاز الامتزاز لرفع ضغطه.
تتيح العملية الدورية للخطوات المذكورة أعلاه فصل الأكسجين والنيتروجين من الهواء، وبالتالي الحصول على أكسجين المنتج الذي يفي بالمواصفات المطلوبة. يتم التبديل بين كل خطوة تشغيلية بواسطة صمامات تحويل هوائية، تفتح وتغلق تلقائيًا وفقًا لإعدادات برنامج نظام التحكم.
4.2 رسم تخطيطي لتدفق عملية VPSA
عن الكاتب
تأسست شركة PKU Pioneer في عام 1999، وتتخصص في تقنيات فصل الغاز VPSA وPSA، والممتزات، والمحفزات، وحلول الهندسة المتكاملة. مدعومة بقدرات بحث وتطوير قوية وخبرة واسعة في المشاريع الصناعية، تخدم الشركة العملاء العالميين في قطاعات الصلب، الكيميائيات، الطاقة، حماية البيئة والصناعات ذات الصلة.
مشاركة
أخبار ذات صلة
-
أضواء على مشاريع PKU Pioneer: مشروع توليد الأكسجين بتقنية VPSA لشركة شينشينغ للأنابيب قيد التشغيل الآن، محققًا إيرادات سنوية تتجاوز 1.76 مليون دولار
يعمل مشروع توليد الأكسجين بتقنية VPSA من PKU Pioneer لشركة شينشينغ للأنابيب بنجاح، مزودًا 6,000 ن³/ساعة من الأكسجين لإغناء الفرن العالي. يخفض النظام التكاليف ويُغني عن الاعتماد على الأكسجين السائل ويوفر إيرادات سنوية تزيد عن 1.76 مليون دولار، مع استرداد متوقع للاستثمار خلال ثلاث سنوات. -
إنجازٌ تاريخي! أول محطة أكسجين تعمل بتقنية VPSA تابعة لشركة PKU Pioneer تهبط في فيتنام
في مارس 2026، أقامت شركة PKU Pioneer شراكة مع أول عميل لها في فيتنام لتزويده بنظام أكسجين بتقنية امتزاز الضغط المتغير (VPSA) بسعة 10,000 متر مكعب قياسي في الساعة. وبفضل خبرتها التي تزيد عن 25 عامًا وقاعدة عملائها العالمية في قطاع الصلب التي تضم أكثر من 100 عميل، تضمن الشركة سرعة التنفيذ، واستهلاكًا للطاقة لا يتجاوز 0.3 كيلوواط ساعة لكل متر مكعب قياسي، وتوفيرًا سنويًا يتراوح بين 1 و8 ملايين دولار. -
من أين تبدأ لتحقيق التحسين الأكثر فعالية لأداء محطات أكسجين PSA
نشأت تقنية إنتاج الأكسجين بالامتزاز بالضغط المتأرجح (PSA) في الصين في سبعينيات القرن العشرين. بعد عقود من التطوير، تم تحديث التقنية باستمرار، وتم تصنيع المناخل الجزيئية القائمة على الليثيوم عالية الكفاءة لإنتاج الأكسجين على نطاق صناعي وتطبيقها على نطاق واسع. تظهر أحدث الأبحاث في هذا المجال أن تحسين تصنيع الممتزات، تحسين تصميم برج الامتزاز، وتحسين تدفق العملية هي…