Aplicación del proceso de acoplamiento de VPSA-O2 y oxidación catalítica por ozono en la tecnología de tratamiento de aguas residuales químicas de alta salinidad

En los procesos de generación de ozono, se utiliza comúnmente oxígeno puro o enriquecimiento de oxígeno como materia prima. Las fuentes de oxígeno suelen incluir métodos de separación física (como la generación de oxígeno por adsorción por oscilación de presión al vacío (VPSA-O2) y la destilación criogénica) y la producción basada en reacciones químicas. Entre estos, los sistemas VPSA-O2 ofrecen tecnología madura, alta seguridad/confiabilidad, automatización avanzada y capacidad de operación no tripulada.

Una base petroquímica en Jiangsu implementó un proyecto de tratamiento de aguas residuales de alta salinidad (Fase I) con una capacidad de 12,000 t/d. La demanda de oxígeno alcanza los 96,000 m3/día, suministrada a través de sistemas de oxígeno líquido y VPSA-O2 sistemas. Pionero de la PKU diseñó dos unidades VPSA-O2 de torre doble para esta instalación. Cada unidad incluye sopladores, bombas de vacío, motores de doble eje, recipientes adsorbentes, intercambiadores de calor, compresores de oxígeno y equipos auxiliares. Los dos recipientes adsorbentes operan alternativamente en modos de producción de oxígeno y desorción al vacío, logrando una operación continua mediante conmutación inteligente.

Pionero de la PKU entregó VPSA-O2 sistemas con una capacidad total de 2×2.000 m3/h (pureza del 92 %), incluyendo generación de oxígeno y compresor de oxígeno.

En el proyecto de tratamiento de aguas residuales de alta salinidad (Fase I), el consumo diario de oxígeno es de 96.000 m3. Si se utiliza oxígeno líquido para el suministro, con aproximadamente 700 m3 de oxígeno producido por tonelada de oxígeno líquido, el consumo diario de oxígeno líquido es de aproximadamente 137,1 toneladas, y el consumo anual de oxígeno es de aproximadamente 45.243 toneladas (con un período de operación anual de 330 días). El rango de precio de compra anual del oxígeno líquido es de aproximadamente 500-700 yuanes (CNY)/tonelada, y puede alcanzar hasta 900 yuanes/tonelada en su punto máximo. El costo promedio anual de adquisición (a un precio unitario de 600 yuanes/tonelada) es de aproximadamente 27 millones de yuanes. El oxígeno líquido debe pedirse con mucha antelación, y su precio se ve muy afectado por la oferta del mercado, lo que impacta significativamente las operaciones de producción de la empresa y crea una presión financiera considerable. Durante los períodos pico de demanda de oxígeno líquido, la adquisición es difícil y costosa, lo que es desfavorable para el tratamiento estable y la operación de las aguas residuales de alta salinidad.

Para el VPSA-O2 sistema, todos los equipos, incluida la unidad de generación de oxígeno, la unidad de compresión de oxígeno y las instalaciones auxiliares, consumen un total de aproximadamente 50.000 kWh de electricidad por día, con un costo de electricidad de aproximadamente 0,65 yuanes/kWh. El costo operativo anual es de aproximadamente 10,7 millones de yuanes (con un período de operación anual de 330 días), y los costos anuales de mantenimiento y depreciación de equipos son de aproximadamente 1,5 a 2,5 millones de yuanes. En comparación con el oxígeno líquido, el sistema VPSA-O2 puede ahorrar aproximadamente 13 millones de yuanes en costos operativos integrales anuales, lo que demuestra importantes beneficios económicos. Al mismo tiempo, no se ve afectado por las fluctuaciones de precio del suministro de oxígeno líquido, lo que reduce significativamente los riesgos financieros de la empresa.

En resumen, el costo operativo del sistema VPSA-O2 es significativamente más económico en comparación con el oxígeno líquido, con ahorros anuales de aproximadamente 13 millones de yuanes (CNY). Puede reducir efectivamente los costos de uso de oxígeno de la empresa, disminuir la inversión de capital, mejorar la resiliencia de la empresa frente a los riesgos financieros y aumentar la avanzada naturaleza y competitividad en el mercado de la tecnología de oxidación catalítica con ozono para el tratamiento de aguas residuales de alta salinidad. La tecnología de proceso del sistema VPSA-O2 ofrece ventajas como automatización inteligente, ajuste flexible de la carga de oxígeno y alta adaptabilidad al ozono, lo que lo hace particularmente adecuado para los requisitos de proceso de los generadores de ozono y logra resultados óptimos de producción de ozono.

La aplicación de la tecnología de acoplamiento VPSA-O2 en el tratamiento de aguas residuales de alta salinidad es madura, estable y ofrece fuertes ventajas económicas. Tiene un valor práctico significativo para el tratamiento de aguas residuales de alta salinidad, mejora la utilización de recursos hídricos y promueve el desarrollo económico y social sostenible.

Acerca del autor

Fundada en 1999, PKU Pioneer se especializa en tecnologías de separación de gases VPSA y PSA, adsorbentes, catalizadores y soluciones de ingeniería integradas. Respaldada por una sólida capacidad de I+D y una amplia experiencia en proyectos industriales, la empresa sirve a clientes globales en las industrias del acero, química, energía, protección ambiental y relacionadas.

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