PKU Pioneer: Innovationstreiber in der Industriegasbranche durch VPSA- und PSA-Technologie

Gegründet im Jahr 1999, hat sich PKU Pioneer (Beijing Peking University Pioneer Technology Corporation Ltd.) als führendes Unternehmen in der Forschung und Entwicklung modernster Gastrenntechnologien etabliert, darunter VPSA (Vakuum-Druckwechsel-Adsorption) und PSA (Druckwechsel-Adsorption). Das Unternehmen ist zudem auf Energieeinsparungs- und Umweltschutzlösungen sowie auf Design, Fertigung und Engineering umfassender Anlagensysteme spezialisiert.
Um tiefere Einblicke in ihre Beiträge zur Weiterentwicklung industrieller Technologien zu gewinnen, hatte das Team von Green Steel World die Gelegenheit, mit Tang Wei (CEO) zu sprechen.
F: Innovation ist heute in vielen Branchen eine treibende Kraft. Wie definiert PKU Pioneer seine Rolle bei der Förderung von industrieller Innovation?
A: Bei PKU Pioneer glauben wir, dass Innovation die Grundlage für Fortschritt ist. Unsere Mission ist es, die industrielle Anwendung modernster Technologien voranzutreiben. Wir gehörten zu den ersten in China, die VPSA- (Vakuum-Druckwechsel-Adsorption) und PSA-Technologien (Druckwechsel-Adsorption) sowie Lösungen für die Behandlung und Ressourcennutzung von Industrieabgasen erforschten. Durch die Zusammenarbeit mit dem College of Chemistry and Molecular Engineering der Peking-Universität haben wir eine leistungsstarke F&E-Plattform aufgebaut. Dies ermöglicht es uns, ein hochqualifiziertes Forschungsteam, umfangreiches technisches Know-how und ein umfassendes Servicesystem zu nutzen, um Herausforderungen in verschiedenen Sektoren wie Eisen und Stahl, Chemie, Nichteisenmetallurgie, Glas, Glasfaser, Zement, neue Energien und Umweltschutz zu bewältigen. Beispielsweise ist PKU Pioneer das erste Unternehmen weltweit, das die PSA-CO-Reinigungstechnologie einsetzt, um Kohlenmonoxid aus Hochofengas, Calciumcarbid-Ofengas und Schwelkoksofengas abzutrennen. Und es ist auch das erste, das die VPSA- und PSA-Sauerstofferzeugungstechnologie erfolgreich in spezifischen Industriesektoren wie der Lithiumbatterie-, Soda- und Schwefelsäureproduktion anwendet.
F: Könnten Sie das Konzept der sauerstoffangereicherten Verbrennung erklären und warum sie als hocheffiziente Technologie gilt?
A: Die sauerstoffangereicherte Verbrennung verwendet Luft mit einem Sauerstoffgehalt, der über den üblichen 21 % liegt. Diese Methode steigert die Verbrennungseffizienz erheblich und erhöht die Flammentemperaturen, während der Zündpunkt der Brennstoffe gesenkt wird. Sie beschleunigt auch die Verbrennungsreaktionen, reduziert den Energieverbrauch und fördert die vollständige Verbrennung des Brennstoffs. Dies führt zu weniger Rauchgasen, besserer Wärmenutzung und einer verringerten Erzeugung gefährlicher Stoffe. Darüber hinaus ist diese Technologie zur CO -Abscheidung geeignet, was sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für Industrien macht, die Emissionen reduzieren und gleichzeitig die Effizienz verbessern wollen.
F: Wie wird die sauerstoffangereicherte Verbrennung in verschiedenen Industrien eingesetzt?
A: Die Vielseitigkeit der sauerstoffangereicherten Verbrennung ist eine ihrer größten Stärken. Diese Technologie wird häufig in Sektoren wie der Eisen- und Stahlverhüttung, der Nichteisenmetallurgie, in Industrieöfen und der Wärmetechnik eingesetzt. Spezifische Anwendungen umfassen die Hochofen-Eisenherstellung, die Elektroofen-Stahlerzeugung, das Kupfer- und Nickelschmelzen, Glas- und Glasfaserschmelzwannen, Zementdrehrohröfen, Kessel und mehr. Die zunehmende Erschwinglichkeit der Sauerstofferzeugung hat ihre Verwendung in industriellen Prozessen weiter ausgeweitet.
F: Welche technologischen Ansätze gibt es zur Erzeugung von sauerstoffangereicherter Luft und wie schneiden sie im Vergleich ab?
A: Es gibt drei primäre Methoden: Kryogene Luftzerlegung, VPSA- und PSA-Technologien und Membrantechnologie. Die kryogene Luftzerlegung produziert 99,6 % reinen Sauerstoff, der dann mit Umgebungsluft gemischt wird. VPSA und PSA Technologien erzeugen sauerstoffangereicherte Luft mit Konzentrationen zwischen 80 % und 94 %. Die Membrantechnologie liefert Luft mit etwa 30 % Sauerstoff. Von diesen haben sich VPSA und PSA aufgrund ihrer Effizienz und niedrigeren Betriebskosten am schnellsten für industrielle Anwendungen entwickelt. Diese Technologien bieten Vorteile wie Energieeinsparungen, ein breites Anwendungspotenzial und geringere Sauerstoffproduktionskosten.
F: Können Sie die Energieeinsparvorteile der VPSA- und PSA-Sauerstoffanreicherungs-Verbrennungstechnologie näher erläutern?
A: Absolut. Zum Beispiel kann im Glasgewerbe der Erdgasverbrauch durch sauerstoffangereicherte Verbrennung um 20 % bis 40 % gesenkt werden. Bei der Hochofenverhüttung kann jede 1%ige Erhöhung der Sauerstoffanreicherung -rate die Verbrennungstemperatur um 40–50 °C erhöhen, den Heizwert des Gases um 3,4 % steigern und die Roheisenproduktion um etwa 4 % erhöhen. Diese Zahlen verdeutlichen die signifikanten Auswirkungen auf die Energieeffizienz und Kostenreduzierung.
F: Wie beeinflussen die Kosten der Sauerstoffproduktion die Gesamteffizienz von Projekten zur sauerstoffangereicherten Verbrennung?
A: Die Kosten der Sauerstoffproduktion sind ein entscheidender Faktor. VPSA- und PSA-Technologien bieten einen Wettbewerbsvorteil mit Produktionskosten von etwa 0,3 kWh pro Kubikmeter Sauerstoff. Um das ins Verhältnis zu setzen: Bei einer 5000 Nm³/h Sauerstoffanlagekann die Reduzierung der Sauerstoffkosten um 0,2 RMB pro Kubikmeter unter optimalen Betriebsbedingungen jährlich etwa 8,76 Millionen RMB (ungefähr 1.157.000 USD) einsparen. Dies macht VPSA- und PSA-Systeme für Industrien, die ihre Effizienz maximieren wollen, äußerst attraktiv.
F: Welche betrieblichen Vorteile bieten VPSA- und PSA-Systeme?
A: Diese Systeme sind hochautomatisiert und ermöglichen einen einfachen und unbeaufsichtigten Betrieb. Sie bieten zudem eine flexible Lastregelung, die eine sofortige Kapazitätsanpassung zwischen 50 % und 100 % ermöglicht. Diese Anpassungsfähigkeit ist besonders vorteilhaft für Industrien mit schwankendem Produktionsbedarf, da sie hilft, die wirtschaftliche Rendite zu optimieren und gleichzeitig die Betriebsstabilität zu gewährleisten.