VPSA 산소 생산 기술 분석: 축류 및 방사형 흡착탑 공정 비교

흡착탑은 압력 변환 흡착 산소 발생 시스템의 핵심 구성 요소이며, 압력 변환 흡착 산소 발생 시스템의흡착탑 구조 설계에서 고효율과 긴 수명을 보장하는 것이 두 가지 주요 목표입니다.

현재, 기존의 흡착탑은 주로 축류 충전식 흡착층 구조(축류라고도 함)를 채택합니다. 이 설계의 장점은 구조가 간단하고 제조 비용이 낮다는 데 있습니다. 그러나 흡/배기 시 기류 충격이 강하고, 탑 내부 데드 스페이스가 크며, 장비 부피가 크고, 기체 분배 계산에 대한 요구 사항이 엄격하다는 상당한 단점이 있습니다. 이러한 흡착탑의 직경이 지나치게 크기 때문에 분배기의 오리피스 플레이트 계산이 어렵습니다. 플레이트가 너무 얇으면 강성이 떨어지고, 너무 두꺼우면 경제성이 낮아집니다. 가압 흡입과 진공 배출이 빈번하게 반복되면 대구경 오리피스 플레이트에 진동이 발생하여 와이어 메쉬가 느슨해지고 파손되며, 결과적으로 분자체가 미분화 및 유동화됩니다. 따라서 이 축류 설계는 분자체의 조기 성능 저하 위험을 크게 증가시킵니다. 이 문제는 축류 흡착탑을 사용하는 압력 변환 흡착(PSA) 산소 발생 시스템에서 널리 나타나며, 제한된 작동 수명에 기여합니다.

PKU 파이오니어 의 진공 압력 변환 흡착 산소 발생 시스템은 중대형 설비의 경우 주로 방사형 흡착탑 구조를 채택합니다. 여기서 공기는 탑의 외부에서 내부로 방사형 방향을 따라 흐릅니다. 이 구성은 분자체에 대한 충격을 최소화하여 보다 균일하고 안정적인 기체 분배를 보장합니다. 방사형 흡착탑은 컴팩트한 크기, 감소된 탑 내부 데드 스페이스, 낮은 압력 강하, 흡착 및 탈착 단계 모두에서 우수한 기체 분배 등 여러 장점을 제공합니다. 잦은 가스 흡입 및 배출 사이클에서도 베드는 매우 안정적으로 유지되어 와이어 메쉬 느슨해짐, 파손 또는 분자체 미분화 및 유동화 가능성을 획기적으로 줄입니다. 또한, 방사형 흡착탑의 구조 설계는 분자체와 유입 공기가 완전히 접촉하도록 보장합니다. 흡착층이 더 얇기 때문에 방사류 시스템은 동일한 산소 생산 능력에 대해 더 적은 분자체를 필요로 하면서 더 높은 흡착 효율, 안정적인 출력 및 일관된 순도를 달성합니다.

사진은 축류 및 방사형 흡착탑을 보여줍니다.

2013년, PKU 파이오니어 는 최초의 방사형 흡착탑 압력 변환 흡착(PSA) 산소 발생 장치를 개발하여 단번에 성공적으로 시운전하였으며, 중국의 선두 유리 섬유 기업에 93% 순도의 산소를 공급했습니다. 이 프로젝트는 12년 이상 안정적으로 운영되어 왔으며, PKU Pioneer의 방사형 흡착탑 PSA 산소 발생 기술의 안정성과 서비스 수명이 세계 최고 수준에 도달했음을 입증합니다.

방사형 흡착탑의 성공적인 산업화 이후, PKU 파이오니어 모든 PSA 산소 발생 시스템에 이 설계를 독점적으로 채택하고 있습니다. 이 회사는 400건 이상의 대규모 PSA 산소 프로젝트를 수행했으며, 단일 장치 용량은 최대 100,000 Nm³/h에 이릅니다. 용광로 산소 부화, 전기 아크로 제강 연소 지지, 전산소 유리 용해로 연소, 펄프 산소 탈리그닌, 시멘트 킬른 산소 부화 등의 산업에 서비스를 제공하고 있습니다. PKU Pioneer의 시스템은 인도, 러시아, 브라질, 이탈리아, 독일 등 20개 이상의 국가에 수출되어 중국에서 가장 경험이 풍부하고 성공적인 대규모 산업용 PSA 산소 발생 솔루션 제공업체로 자리매김했습니다.