Planta VPSA-O2
La planta VPSA-O2 es un sistema industrial de generación de oxígeno VPSA diseñado para un suministro de oxígeno estable y eficiente a gran escala. Diseñada y fabricada por Beijing Peking University Pioneer Technology Corporation Ltd., el sistema emplea adsorción por oscilación de presión al vacío para separar oxígeno del aire ambiente y entrega continuamente producto de oxígeno para procesos industriales exigentes donde la fiabilidad, la flexibilidad operativa y el control de costos son importantes.
Soluciones avanzadas para plantas de oxígeno VPSA
Diseñada a partir de décadas de experiencia en fabricación en separación de gases y validada a través de miles de horas de operación industrial, la planta VPSA-O2 combina el rendimiento del adsorbente patentado a base de litio con un flujo de aire y un diseño de proceso probados. Esto crea una arquitectura robusta de planta de oxígeno que admite la producción continua mediante conmutación cíclica controlada por PLC, ofreciendo alta disponibilidad y operación rentable para aplicaciones enriquecidas con oxígeno y oxicombustión.
Con experiencia en suministro de gas a gran escala para sistemas de gas industrial, PKU Pioneer proporciona capacidades completas de diseño, fabricación e ingeniería de equipos para soluciones de separación de gases VPSA y PSA, con un sólido histor
Características y especificaciones
Ventajas técnicas
Adsorbente PU-8 de litio de alta eficiencia para VPSA-O2
Tecnología exclusiva de distribución del flujo de aire
Diseño avanzado de procesos
Dispositivos complementarios fiables
Plantas VPSA-O2 de bajo consumo energético y gran escala que proporcionan oxígeno a menor costo
Plano optimizado para ahorrar espacio
Plazo de construcción corto, con solo 4 a 6 meses desde el diseño hasta la producción
Amplio rango de reducción para adaptarse a la demanda variable del proceso.
Parámetros del sistema VPSA-O2
A continuación se enumeran los parámetros del sistema VPSA-O2 con una pureza de oxígeno del 90%.
| Modelo | Rendimiento de oxígeno | Rango de ajuste de la carga | Consumo de agua | Consumo de energía | Superficie de la parcela |
|---|---|---|---|---|---|
| Nm3/h | % | t/h | KWh/m3 | m2 | |
| ZO-1000 | 1000 Nm3/h ～34 TPD | 50%~100% | 30 | Chatee con nosotros para más detalles | 468 |
| ZO-3000 | 3000 Nm3/h ～103 TPD | 50%~100% | 70 | Chatee con nosotros para más detalles | 572 |
| ZO-5000 | 5000 Nm3/h ～171 TPD | 50%~100% | 121 | Chatee con nosotros para más detalles | 648 |
| ZO-8000 | 8000 Nm3/h ～274 TPD | 25%~100% | 205 | Chatee con nosotros para más detalles | 1350 |
| ZO-10000 | 10000 Nm3/h ～342 TPD | 25%~100% | 242 | Chatee con nosotros para más detalles | 1350 |
| ZO-12000 | 12000 Nm3/h ～412 TPD | 25%~100% | 258 | Chatee con nosotros para más detalles | 1508 |
| ZO-15000 | 15000 Nm3/h ～514 TPD | 17%~100% | 363 | Chatee con nosotros para más detalles | 1890 |
| ZO-18000 | 18000 Nm3/h ～617 TPD | 17%~100% | 387 | Chatee con nosotros para más detalles | 2088 |
| ZO-20000 | 20000 Nm3/h ～686 TPD | 13%~100% | 482 | Chatee con nosotros para más detalles | 2800 |
Principio de funcionamiento y
Descripción del sistema
El VPSA-O2 después de la desorción se envía al recipiente de adsorción del sistema VPSA-O2 mediante un soplador, después de filtrarse para eliminar impurezas mecánicas. El adsorbedor es un sistema de doble recipiente, y su producto es oxígeno. El N2, CO2 y H2O del aire se adsorben y se aplicará una bomba de vacío después de la adsorción saturada para garantizar que los adsorbentes en el recipiente de adsorción se desorban completamente para su regeneración.
El sistema de doble recipiente permite la generación continua de oxígeno, con conmutación cíclica de válvulas de control programadas gestionadas por un sistema de control basado en PLC.
Fases del proceso de producción de oxígeno VPSA
Los pasos operativos generales para separar y enriquecer oxígeno mediante plantas de oxígeno por adsorción por cambio de presión al vacío se muestran a continuación. En un ciclo, cada recipiente de adsorción debe pasar por cinco pasos: adsorción, reducción de presión, desorción al vacío, purga y aumento de presión.
Adsorción
El aire se envía a la torre de adsorción mediante el soplador Roots después de eliminar las impurezas mecánicas.
El H2O, CO2 y N2 del aire permanecen en el lecho adsorbente. Y el O2 enriquecido, poco adsorbido en el adsorbedor, se descarga por la salida de la torre.
Una parte del oxígeno producido en este paso se envía al tanque de compensación, y la parte restante se reserva para el siguiente paso para regenerar y aumentar la presión en la torre de adsorción.
Reducción de la presión
En el paso de reducción de presión, el gas rico en oxígeno pasa a través de la salida del recipiente. El gas entra en otro recipiente en el paso de aumento de presión, y la presión aumenta.
Desorción al vacío
La bomba de vacío se aplica después de la adsorción saturada para garantizar que los adsorbentes se desorben completamente para su regeneración.
Purga
El oxígeno se utiliza para purgar el lecho como parte de la secuencia de regeneración.
Aumento de la presión
La presión del recipiente se eleva como parte del programa de conmutación cíclica para preparar el siguiente paso de adsorción.
Casos típicos
Planta de oxígeno VPSA de 12.500 Nm³/h para Changjiang Steel
PKU Pioneer ha puesto en marcha con éxito una planta de oxígeno VPSA de 12.500 Nm³/h para Changjiang Steel, ayudando a reducir la dependencia del oxígeno líquido y a disminuir significativamente los costes de enriquecimiento de oxígeno en el alto horno. El proyecto se completó en sólo 73 días y proporciona un ahorro diario superior a $14.285, reforzando aún más la eficiencia energética y la competitividad de costes para la producción de acero a gran escala.
Planta de oxígeno VPSA de 12.500 Nm³/h para fundición de cobre
PKU Pioneer puso en marcha con éxito una planta de oxígeno VPSA de 12.500 Nm³/h para Wuxin Copper, ayudando a eliminar los cuellos de botella en el suministro de oxígeno y a mejorar la eficiencia de la fundición enriquecida con oxígeno. El proyecto redujo significativamente los costes de producción de oxígeno, mejoró las capacidades de automatización y apoyó la expansión de la capacidad del cliente y la actualización de la metalurgia verde.
Proyecto PSA de enriquecimiento de oxígeno en altos hornos
PKU Pioneer puso en marcha con éxito una planta de oxígeno PSA de segunda fase de 14.000 Nm³/h para Chifeng Yuanlian Iron & Steel, ampliando la capacidad total de generación de oxígeno a 28.000 Nm³/h. El proyecto redujo significativamente los costes de producción de oxígeno, mejoró la flexibilidad operativa y apoyó los objetivos de ahorro de energía y transformación con bajas emisiones de carbono de la acería.
Proyecto de mejora del oxígeno PSA de 30.000 Nm³/h
PKU Pioneer completó con éxito la mejora de la eficiencia energética de la estación de generación de oxígeno PSA de 30.000 Nm³/h de Yueyufeng Steel, mejorando significativamente la estabilidad de la producción de oxígeno y reduciendo al mismo tiempo el consumo de energía y los costes operativos.
Características de la tecnología de producción de oxígeno por adsorción por cambio de presión al vacío (VPSA)
Los métodos industriales de producción de oxígeno incluyen principalmente la generación de oxígeno por separación criogénica del aire, la producción de oxígeno por adsorción por cambio de presión al vacío y la producción de oxígeno por separación por membrana. VPSA es una tecnología avanzada de separación de gases que ocupa una posición insustituible en el campo del suministro de gases. Las principales características de la planta de oxígeno por adsorción por cambio de presión al vacío son las siguientes:
Basándose en estas características, la tecnología VPSA es más ventajosa en el uso de oxígeno variable y de baja pureza (80-94%) debido al bajo costo, la fácil operación y el ajuste de carga flexible en comparación con la tecnología de producción de oxígeno criogénico (oxígeno a gran escala con pureza >95%).
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Principales ventajas y ventajas competitivas
Un proveedor líder con la mayor cantidad de referencias y la experiencia en proyectos más rica en los últimos 15+ años.
Adsorbente patentado de litio PU-8 para producción de oxígeno energéticamente eficiente con un consumo de energía unitario de oxígeno 20-30% menor que el promedio de la industria.
Reconocimiento de más de 100 empresas siderúrgicas líderes mundiales y más de 80 casos de referencia en la industria metalúrgica no ferrosa.
Experiencia en ingeniería VPSA en entornos fríos, de gran altitud y tropicales: funcionamiento estable del equipo garantizado en condiciones climáticas extremas.
Plazo de entrega de proyecto ultracorto: ciclo de diseño a entrega de 4 a 6 meses, con un punto de referencia en China de menos de 90 días.
Sistema Pioneer Cloud para operación y mantenimiento inteligentes: diagnóstico remoto 24 horas y advertencia de fallos y vida útil prolongada del equipo.
Capacidad de reducción de carga según el modelo que admite la variabilidad del proceso con rangos de ajuste del 13-100% o 50-100%.
Aproximadamente 4,2 millones de USD como inversión anual en I+D y más de 100 profesionales de I+D, impulsando continuamente las actualizaciones de productos.
Escenarios de aplicación y casos prácticos
| Escenario | Industria | Beneficio clave | Por qué este producto |
|---|---|---|---|
| Enriquecimiento de oxígeno en altos hornos | Hierro y acero | Mejora la estabilidad del enriquecimiento y favorece el funcionamiento continuo | Parámetros del VPSA-O2 a gran escala y experiencia de casos típicos en el enriquecimiento de altos hornos |
| Fundición de cobre reciclado enriquecido con oxígeno | Metalurgia no ferrosa | Reduce las limitaciones de suministro de oxígeno y mejora el control del proceso | Aplicación probada de la unidad de oxígeno en la fundición enriquecida con oxígeno de cobre reciclado |
| Fundición de cobre, plomo y zinc a gran altitud | Metalurgia no ferrosa | Suministro fiable de oxígeno en condiciones difíciles | Caso típico de sistema de oxígeno a gran altitud y control cíclico de ingeniería para la generación continua de oxígeno. |
| Oxicombustión y combustión enriquecida con oxígeno | Vidrio y fibra de vidrio | Favorece la optimización de la combustión y el suministro estable de oxígeno | La tecnología VPSA suministra productos de oxígeno al tiempo que adsorbe nitrógeno, CO2 y vapor de agua del aire |
| Procesos de oxidación química que requieren oxígeno estable | Industria química | La disponibilidad del oxígeno VPSA mejora el tiempo de actividad y la estabilidad del suministro | Conmutación cíclica controlada por PLC y arquitectura de generación continua |
| Reequipamiento medioambiental y energético mediante enriquecimiento de oxígeno | Proyectos energéticos y medioambientales | Permite mejorar la eficacia de los procesos | El concepto de proceso compacto y el ajuste flexible de la carga se adaptan a los requisitos de funcionamiento variables |
| Suministro de oxígeno distribuido para centros de fabricación multilínea | Fabricación por procesos | Admite la selección de la capacidad adecuada y un funcionamiento controlable | Gama de modelos estándar de 1000 a 20000 Nm3/h con superficie de parcela definida y datos de consumo de agua |
| Proyectos que requieren operaciones a distancia y personal reducido | Servicios industriales | Simplifica las operaciones y reduce la intervención manual | Funcionamiento totalmente automático las 24 horas y supervisión remota mediante interfaz de comunicación |
Comparación de la competencia
| Característica/Aspecto | Este producto | Alternativa típica |
|---|---|---|
| Producción de oxígeno VPSA | ✓ | ✓ o ✗ |
| Pureza de oxígeno adecuada para uso enriquecido con oxígeno | ✓ | ✓ |
| Capacidad de pureza de oxígeno muy elevada | ✗ | ✓ para sistemas criogénicos |
| Velocidad de arranque a oxígeno cualificado | ✓ | ✗ |
| Ajuste flexible de la carga | ✓ | ✗ o limitado |
| Automatización para un funcionamiento 24 horas | ✓ | ✓ o ✗ |
| Supervisión remota mediante interfaz de comunicación | ✓ | ✓ o ✗ |
| Temperatura de funcionamiento y perfil de presión | Temperatura normal y baja presión | A menudo mayor complejidad para los grandes sistemas criogénicos |
| Perfil de inversión para demanda de oxígeno variable y de baja pureza | Ventaja | A menudo menos favorable |
| Regeneración mediante desorción al vacío con bomba de vacío | ✓ | No aplicable para membrana y diferente para criogénico |
Tecnología y diseño
Adsorbente a base de litio y distribución del flujo de aire
La planta VPSA-O2 se basa en el adsorbente PU-8 VPSA-O2 de litio de alta eficiencia, seleccionado para garantizar el rendimiento del enriquecimiento de oxígeno a escala industrial. El sistema integra una tecnología exclusiva de distribución del flujo de aire para mejorar la utilización del lecho y mantener un comportamiento de separación estable durante los cambios cíclicos. Esta combinación favorece una generación de oxígeno eficiente desde el punto de vista energético y se ajusta a los objetivos de diseño de plantas de gran capacidad.
Arquitectura de adsorbedor de doble recipiente y conmutación cíclica
El adsorbedor es un sistema de doble recipiente para permitir la producción continua de oxígeno. Bajo el control lógico basado en PLC, las válvulas de control programadas controlan cada recipiente para alternar entre ciclos de adsorción y regeneración. Este diseño admite un suministro estable de oxígeno mientras se adsorben N2, CO2 y H2O de la corriente de aire entrante.
Filtración, soplado y regeneración por vacío
Se eliminan las impurezas mecánicas del aire, que luego se envía al recipiente de adsorción mediante un soplador. Una vez que el adsorbente alcanza la saturación, una bomba de vacío impulsa la desorción completa para la regeneración. Este paso de desorción al vacío es fundamental para mantener un rendimiento de separación repetible y sostener ciclos de operación continua en servicio industrial.
Ingeniería de procesos para la economía industrial
El diseño del proceso se alinea con métricas económicas clave para la producción de oxígeno, con estructura compacta, preparación para la automatización y regulación de carga flexible. El consumo de energía se referencia como energía unitaria por oxígeno 100% puro bajo condiciones de diseño definidas, lo que permite una evaluación consistente en todos los puntos de operación.
Cumplimiento normativo y
Garantía de calidad
PKU Pioneer es una empresa de alta tecnología reconocida por el estado, especializada en tecnologías de separación de gases VPSA y PSA. Nos dedicamos a la I+D, diseño, fabricación y construcción de ingeniería a gran escala de conjuntos completos de equipos. Operamos una plataforma de I+D dedicada respaldada por un equipo especializado, una base piloto e instalaciones de producción de adsorbentes y catalizadores.
Tanto nuestro desarrollo de productos como la entrega de proyectos están impulsados por un compromiso de larga data con la innovación y la mejora continua. Los indicadores de rendimiento en todas las plantas y proyectos de separación y purificación de gases de gran y mediana escala entregados están posicionados para alcanzar estándares internacionales avanzados, lo que refleja una cultura de calidad madura alineada con las expectativas de los clientes industriales en cuanto a seguridad, confiabilidad y rendimiento del ciclo de vida.
Alcance mundial y mercados destinatarios
La planta VPSA-O2 está diseñada para la demanda global de oxígeno industrial, donde el suministro estable de VPSA y el funcionamiento rentable son prioritarios. Con amplios estudios de casos exitosos y una rica experiencia sirviendo a clientes en múltiples regiones, PKU Pioneer apoya a los clientes con la ejecución de proyectos de ingeniería en profundidad, la capacidad de puesta en marcha y la preparación para el servicio a largo plazo, al tiempo que alinea el diseño de la planta con las prácticas industriales regionales y las expectativas de cumplimiento.
Asia Oriental
Sudeste asiático
Oriente Medio
Europa
América
Éxito y experiencia del cliente
A lo largo de décadas de especialización en la separación de gases VPSA y PSA, PKU Pioneer ha desarrollado un sistema de suministro completo que abarca I+D, producción de adsorbentes y catalizadores, fabricación de equipos y construcción de ingeniería. Esta profundidad se traduce en diseños prácticos y orientados al campo que dan prioridad a la estabilidad de la generación continua de oxígeno, la preparación para la automatización y la arquitectura de planta mantenible para los operadores industriales.
La experiencia en proyectos incluye sistemas de oxígeno aplicados al enriquecimiento de oxígeno en altos hornos y a la fundición enriquecida con oxígeno en la metalurgia no ferrosa, incluidas implantaciones en entornos de gran altitud donde la estabilidad operativa es crítica. Los clientes suelen adoptar la planta VPSA-O2 para reforzar la resistencia del suministro de oxígeno, reducir la fricción operativa y permitir mejoras en los procesos, como el enriquecimiento de oxígeno y las estrategias de combustión con oxicombustible.
La asistencia posventa se estructura en torno a un sofisticado sistema de servicio desarrollado a lo largo de años de práctica en ingeniería. Los clientes se benefician de un diseño de automatización listo para la puesta en servicio, capacidad de supervisión remota a través de interfaces de comunicación y orientación centrada en la aplicación que favorece resultados repetibles, una puesta en marcha a tiempo y una satisfacción a largo plazo que impulsa la repetición de pedidos.
PREGUNTAS FRECUENTES
Soluciones de ingeniería diseñadas para el rendimiento
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Asegúrese una solución de oxígeno estable y rentable adaptada a su proceso.
Nuestro equipo de ingenieros le presta asistencia desde el diseño del sistema hasta su puesta en marcha, garantizando un rendimiento fiable en condiciones industriales reales.
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