Planta VPSA-O2
La planta VPSA-O2 es un sistema industrial de generación de oxígeno VPSA diseñado para un suministro de oxígeno estable y energéticamente eficiente a gran escala. Diseñado y fabricado por Beijing Peking University Pioneer Technology Corporation Ltd., el sistema aplica la adsorción por cambio de presión al vacío para separar el oxígeno del aire ambiente y suministrar continuamente oxígeno para procesos industriales exigentes en los que la fiabilidad, la flexibilidad operativa y el control de costes son importantes.
Soluciones avanzadas para plantas de oxígeno VPSA
Diseñada y probada durante miles de horas de funcionamiento industrial y basada en décadas de experiencia en la fabricación de sistemas de separación de gases, la planta VPSA-O2 combina el rendimiento patentado del adsorbente a base de litio con una distribución del flujo de aire y un diseño del proceso de eficacia probada. El resultado es una robusta arquitectura de planta de oxígeno que admite la producción continua mediante conmutación cíclica controlada por PLC, al tiempo que mantiene una alta disponibilidad y una economía de funcionamiento práctica para aplicaciones de oxígeno enriquecido y oxicombustible.
Sobre la base de una amplia experiencia en ingeniería y capacidades de entrega de proyectos a gran escala en sistemas de gas industrial, PKU Pioneer ofrece capacidades completas de diseño de equipos, fabricación y construcción de ingeniería para soluciones de separación de gas VPSA y PSA, con un sólido historial en un amplio conjunto de sectores de la industria pesada y de fabricación de procesos.
Características y especificaciones
Ventajas técnicas
Basado en el adsorbente de litio VPSA-O2 de alta eficiencia PU-8
Tecnología exclusiva de distribución del flujo de aire
Diseño avanzado de procesos
Dispositivos complementarios fiables
Diseñadas para garantizar plantas VPSA-O2 eficientes energéticamente y a gran escala que proporcionen productos de oxígeno a menor coste
Plano optimizado para ahorrar espacio
Plazos de construcción más cortos, con sólo 4-6 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 indican los parámetros del sistema VPSA-O2 con una pureza del 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 es soplado por un soplador y entra en el recipiente de adsorción del sistema VPSA-O2 después de ser filtrado y eliminadas las impurezas mecánicas. El adsorbedor es un sistema de doble recipiente, y su producto es oxígeno. El nitrógeno, el dióxido de carbono y el vapor de agua del aire se adsorben, y se aplicará una bomba de vacío después de la adsorción saturada para garantizar que los adsorbentes del recipiente de adsorción se desorban completamente para su regeneración.
El sistema VPSA-O2 de doble recipiente garantiza la generación continua de oxígeno mediante el cambio cíclico de la válvula de control del programa bajo el control del sistema de control de datos PLC.
Fases del proceso de producción de oxígeno VPSA
Las plantas de adsorción de oxígeno por cambio de presión al vacío suelen utilizar los pasos operativos que se muestran a continuación para separar y enriquecer el oxígeno. En un ciclo, cada recipiente de adsorción debe someterse a cinco pasos: adsorción, reducción de presión, desorción al vacío, purga y aumento de presión.
Adsorción
Una vez eliminadas las impurezas mecánicas del aire por el filtro, éste entra en la torre de adsorción a través del soplante Roots. El H2O, CO2 y N2 del aire permanecen en el lecho adsorbente. Dado que el O2 se absorbe poco en el adsorbente, el O2 que sale en el recipiente será más rico que otra mezcla entrante, y se descarga por la salida de la torre. Una parte del oxígeno producido en este paso se envía al depósito de inercia, y la parte restante se reserva para el siguiente paso de regeneración y aumento de 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 lo largo de la salida del recipiente a otro en el paso de aumento de presión, y la presión sube.
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
Los métodos de producción industrial de oxígeno incluyen principalmente la generación de oxígeno por separación criogénica del aire, la producción de oxígeno por adsorción por oscilación de presión al vacío y la producción de oxígeno por separación de membranas. La adsorción por oscilación de presión al vacío es una tecnología avanzada de separación de gases que ocupa una posición insustituible en el campo del suministro de gas. Las principales características de la planta de oxígeno de adsorción por oscilación de presión al vacío son las siguientes:
Basándose en estas características, la tecnología de producción de oxígeno criogénico tiene ciertas ventajas en condiciones de oxígeno a gran escala y de alta pureza(＞95%). La tecnología de generación de oxígeno por adsorción por cambio de presión al vacío es más ventajosa en el uso de oxígeno variable y de baja pureza(80~94%) debido a su bajo coste, fácil funcionamiento y ajuste flexible de la carga.
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Principales ventajas y ventajas competitivas
El suministro de oxígeno VPSA reduce la dependencia de la logística del oxígeno líquido suministrado y estabiliza la planificación de la producción para operaciones continuas.
La alta automatización admite el funcionamiento totalmente automático las 24 horas del día y permite la supervisión remota a través de una interfaz de comunicación.
La rapidez para obtener oxígeno cualificado favorece la agilidad operativa. El proceso suele producir oxígeno cualificado en 0,5 horas.
La reducción flexible admite la variabilidad del proceso. Según el modelo, el sistema admite rangos de ajuste de carga desde 13%~100% hasta 50%~100%.
La producción de oxígeno energéticamente eficiente es posible gracias al adsorbente de litio PU-8 patentado de alta eficiencia y a la distribución del flujo de aire y el diseño del proceso.
Diseñado para la practicidad industrial con funcionamiento a temperatura normal y baja presión para soportar entornos de generación de oxígeno centrados en la seguridad.
Perfil de inversión más bajo que la gran producción criogénica de oxígeno en muchos escenarios de demanda variable y oxígeno industrial de menor pureza.
Idoneidad probada en la industria pesada basada en implantaciones típicas en el enriquecimiento de oxígeno en altos hornos y en la fundición no ferrosa enriquecida con oxígeno, incluidas las instalaciones a gran altitud.
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 diseñado para garantizar la generación continua de oxígeno. El sistema alterna entre los estados de adsorción y regeneración mediante válvulas de control de programa, coordinadas por la lógica del sistema de control de datos PLC. Este diseño permite un suministro estable de oxígeno mientras se adsorben el nitrógeno, el dióxido de carbono y el vapor de agua de la corriente de aire entrante.
Filtración, soplado y regeneración por vacío
El aire se filtra para eliminar las impurezas mecánicas antes de introducirse en el recipiente de adsorción mediante un soplador. Tras la saturación de adsorción, se aplica una bomba de vacío para garantizar 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 funcionamiento continuo en servicio industrial.
Ingeniería de procesos para la economía industrial
El diseño del proceso admite métricas de rendimiento prácticas para la economía de la generación de oxígeno, incluidas características como la estructura compacta, la preparación para la automatización y la regulación de carga flexible. Las referencias de consumo energético se expresan como consumo energético unitario para la generación de oxígeno puro 100% en condiciones de diseño definidas, lo que permite una evaluación coherente en todos los puntos de funcionamiento.
Cumplimiento de la normativa y garantía de calidad
PKU Pioneer es una empresa de alta tecnología reconocida por el Estado y centrada en la investigación y el desarrollo de tecnologías de separación de gases VPSA y PSA, así como en el diseño, la fabricación y la construcción de ingeniería de conjuntos completos de equipos. La empresa opera con una plataforma de I+D especializada y capacidades de ingeniería respaldadas por un equipo de investigación y desarrollo especializado, una base piloto y bases de producción de adsorbentes y catalizadores.
El desarrollo de productos y la ejecución de proyectos se basan en una larga tradición de innovación, exploración, satisfacción y mejora. Los indicadores de rendimiento de los proyectos y plantas de separación y purificación de gas de tamaño grande y mediano están en condiciones de alcanzar los estándares internacionales más avanzados, lo que refleja una cultura de calidad madura alineada con las expectativas de los clientes industriales en materia de seguridad, fiabilidad 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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