Perbandingan Pabrik Oksigen VPSA dan Generator Oksigen PSA

Peralatan pembangkitan oksigen VPSA dan PSA terutama digunakan untuk produksi oksigen industri.

Teknologi pembangkitan oksigen Adsorpsi Ayunan Tekanan (PSA) adalah proses pemisahan gas baru yang menggunakan saringan molekul sebagai adsorben untuk memisahkan campuran gas berdasarkan perbedaan sifat adsorpsi saringan molekul terhadap berbagai molekul gas. Dengan udara sebagai bahan baku, ia menggunakan adsorben padat berkinerja tinggi dan selektif tinggi untuk memisahkan N2 dan O2 di udara. Saringan molekul zeolit secara preferensial menyerap N2, sehingga oksigen dapat diperkaya dalam fase gas. Setelah waktu tertentu, adsorpsi N2 oleh saringan molekul mencapai muatan kesetimbangan. Karena jumlah gas yang teradsorpsi bervariasi pada tekanan yang berbeda, penurunan tekanan dilakukan untuk membuat N2 yang teradsorpsi keluar dari saringan molekul zeolit, proses yang disebut regenerasi. Metode PSA biasanya menggunakan 2 menara secara paralel, yang secara bergantian melakukan adsorpsi di bawah tekanan dan regenerasi di bawah penurunan tekanan untuk menghasilkan oksigen secara terus menerus.

(Adsorpsi Ayunan Tekanan Vakum) Peralatan generasi oksigen VPSA menggunakan unggun campuran yang dibentuk oleh saringan molekul khusus VPSA dan pengering untuk secara selektif menyerap pengotor seperti N2, CO2, atau uap air di udara, sehingga oksigen diperkaya di outlet unggun. Unggun saringan molekul dengan muatan kesetimbangan didesorpsi dalam kondisi vakum untuk menghasilkan oksigen 90-95% dalam sirkulasi.

I. Peralatan oksigen VPSA terutama terdiri dari blower, pompa vakum, pendingin, sistem adsorpsi, tangki penyangga oksigen, dan sistem kontrol.

1、Blower Udara & Pompa Vakum

Blower menyediakan udara untuk seluruh sistem oksigen. Blower yang tekanan buangnya memenuhi kondisi desain dipilih sesuai dengan kondisi desain unit oksigen VPSA, dikombinasikan dengan kondisi operasi pengguna. Pompa vakum memastikan desorpsi normal seluruh sistem pembangkit oksigen dalam keadaan vakum ideal sehingga pabrik oksigen dapat terus menyerap nitrogen sambil menghasilkan oksigen.

2、Pendingin

Udara terkompresi bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi setelah ditekan di blower melewati pendingin air untuk menurunkan suhu ke tingkat operasi yang diperlukan, kemudian dikirim ke menara adsorpsi untuk adsorpsi.

3、Sistem Adsorpsi

Sistem adsorpsi terdiri dari 2 bejana adsorpsi yang dilengkapi dengan saringan molekul zeolit, pipa dan katup, dll. Udara terkompresi bersuhu rendah dan bertekanan tinggi masuk dari bagian bawah menara A. Saat mengalir melalui unggun adsorben, pengotor seperti CO, uap air, dan N2 di udara diserap, sementara oksigen dikumpulkan melalui unggun adsorpsi di bagian atas adsorber sebagai gas produk. Pada saat yang sama, menara B sedang dalam regenerasi. Ketika adsorpsi menara A hampir mencapai kesetimbangan, udara bersuhu rendah dan bertekanan tinggi masuk ke menara B untuk adsorpsi oleh sistem kontrol. Menara A dan B dengan demikian beroperasi secara bergantian untuk mencapai produksi oksigen yang berkelanjutan.

4、Tangki Penyangga Oksigen

Untuk menyimpan gas produk (oksigen) dan menstabilkan tekanan seluruh rangkaian peralatan.

5、Sistem Kontrol

Insinyur memasukkan program kontrol katup yang telah ditulis sebelumnya ke dalam pengontrol PLC, yang mengatur pembukaan dan penutupan setiap katup pneumatik melalui katup solenoid untuk memungkinkan sistem adsorpsi menyerap dan meregenerasi dalam waktu yang ditentukan.

II. Generator oksigen PSA terutama terdiri dari kompresor, pengering udara refrigerasi, penghilang lemak, sistem adsorpsi, tangki penyangga oksigen, dan sistem kontrol.

1、Kompresor

Kompresor memasok udara mentah untuk seluruh sistem. Kompresor yang memenuhi kondisi desain dipilih untuk memasok udara sesuai dengan kapasitas gas oksigen dari generator oksigen PSA.

2、Pengering Udara Refrigerasi

Setelah kompresor menekan udara, udara terkompresi bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi masuk ke pengering refrigerasi untuk pendinginan, pengeringan, dan penghilangan pengotor guna mendapatkan udara terkompresi bersuhu rendah dan bertekanan tinggi.

3、Penghilang Lemak

Penghilang lemak menghilangkan kabut minyak dari udara terkompresi bersuhu rendah dan bertekanan tinggi untuk mencegahnya mempengaruhi masa pakai saringan molekul zeolit.

4、Sistem Adsorpsi

Sistem adsorpsi terdiri dari 2 bejana adsorpsi yang dilengkapi dengan saringan molekul zeolit, pipa dan katup, dll. Udara terkompresi bersuhu rendah dan bertekanan tinggi masuk dari bagian bawah menara A. Saat mengalir melalui unggun adsorben, pengotor seperti CO, uap air, dan N2 di udara diserap, sementara oksigen dikumpulkan melalui unggun adsorpsi di bagian atas adsorber sebagai gas produk. Pada saat yang sama, menara B sedang dalam regenerasi. Ketika adsorpsi menara A hampir mencapai kesetimbangan, udara bersuhu rendah dan bertekanan tinggi masuk ke menara B untuk adsorpsi oleh sistem kontrol. Menara A dan B dengan demikian beroperasi secara bergantian untuk mencapai produksi oksigen yang berkelanjutan.

5、Tangki Penyangga Oksigen

Untuk menyimpan gas produk (oksigen) dan menstabilkan tekanan seluruh rangkaian peralatan.

6、Sistem Kontrol

Insinyur memasukkan program kontrol katup yang telah ditulis sebelumnya ke dalam pengontrol PLC, yang mengatur pembukaan dan penutupan setiap katup pneumatik melalui katup solenoid untuk memungkinkan sistem adsorpsi menyerap dan meregenerasi dalam waktu yang ditentukan.

III. Perbedaan antara unit oksigen VPSA dan generator oksigen PSA

1、Pabrik oksigen VPSA menggunakan blower untuk menerima dan menekan udara, sedangkan sistem oksigen PSA menggunakan kompresor untuk pasokan udara.

2、Generator O2 PSA menggunakan zeolit natrium yang komponen intinya adalah saringan molekul natrium, dan pabrik O2 VPSA diisi dengan saringan molekul lithium.

3、Tekanan adsorpsi generator O2 PSA umumnya 0,6~0,8Mpa, sedangkan unit O2 VPSA adalah 0,05Mpa.

4、Aliran oksigen dari satu generator PSA mencapai 200~300Nm³/jam, tetapi satu set peralatan VPSA dapat mencapai 7.500~10.000Nm³/h.

5、Dibandingkan dengan proses PSA, pabrik oksigen VPSA memiliki konsumsi energi yang lebih rendah (0,29～0,32kWh/m³), sehingga lebih hemat energi dan ramah lingkungan.