PKU Pioneer 25,000 Nm의 공정 흐름 및 기술 원리³/h 산소 발생 장비

Ⅰ. 장비 설명

압력 스윙 흡착(PSA) 산소 생산의 기본 원리: 원료 공기는 블로어 입구 필터를 통해 불순물이 제거된 후 블로어로 들어갑니다. 블로어에서 가압된 후 파이프라인과 공압 전환 밸브를 통해 흡착제 베드로 들어갑니다. 원료 공기 중의 수분과 이산화탄소는 PU-8/TS 흡착제에 의해 흡착됩니다. 정제된 공기가 흡착기 내의 PU-8 산소 생산 흡착제를 통과하는 과정에서 질소가 점차 흡착되어 흡착기 상단에 산소가 농축됩니다. 생성된 산소는 흡착기 상단에서 흘러나와 산소 버퍼 탱크로 들어간 후 가압되어 사용자에게 공급됩니다.

연속적으로 산소를 얻기 위해 일반적으로 두 개 이상의 흡착기가 설치됩니다. 하나의 흡착기는 고압에서 공기 중 질소를 흡착하고 흡착기 출구에서 생성 산소를 얻습니다. 다른 흡착기는 저압에서 탈착 또는 가압 과정을 거쳐 다음 사이클에서 원료 공기 중 질소를 흡착합니다. 여러 흡착기가 교대로 전환되어 연속적인 산소 생산을 구현합니다.

계기 제어 시스템은 독일 Siemens PT-1500 고급 시스템을 채택하여, 고급 관리 제어 및 데이터 수집 시스템을 통해 사용자에게 생산 과정을 모니터링할 수 있는 유연하고 강력한 기능을 제공합니다.

Ⅱ. 개요

1 주요 지표

2 작동 조건

참고:

(1)Nm³/h는 0℃ 및 101.3 KP(A)에서 측정된 부피를 나타냅니다(이하 동일).

(2)시동 시간: 산소 제품이 순도 지표를 충족할 때까지 20분(초기 시동 시 30분); 산소 생산 비에너지 소비(공기 압축기 축 동력 기준 ±4%): ~0.305 kWh/Nm³ O?

3. 기본 원리

진공압력스윙흡착(VPSA) 산소생산의 기본 원리: 원료 공기는 블로워 흡입구 필터를 통해 불순물이 제거된 후 블로워로 유입됩니다. 블로워에서 가압된 후, 파이프라인과 공압 전환 밸브를 통해 흡착제 베드로 들어갑니다. 원료 공기 중의 수분과 이산화탄소는 PU-8/TS 흡착제에 의해 흡착됩니다. 정제된 공기가 흡착기 내 PU-8 산소생산 흡착제를 통과하는 과정에서 질소가 점차 흡착되어 흡착기 상부에 산소가 농축됩니다. 생성된 산소는 흡착기 상부에서 유출되어 산소 버퍼 탱크로 들어간 후 가압되어 사용자에게 공급됩니다.

4. 공정 흐름 개요

4.1 산소 생산

VPSA(진공압력스윙흡착) 산소 생산 공정의 경우, 각 사이클은 흡착, 동방향 감압, 진공 탈착, 퍼징, 압력 평형 및 압력 상승과 같은 단계를 완료해야 합니다.

흡착: 공기가 흡착기 베드를 통과하며 질소가 흡착됩니다. 흡착기가 일정 압력에 도달하면 생성된 산소가 산소 버퍼 탱크로 유입됩니다.

동방향 감압: 흡착 완료 후, 흡착기 출구의 가스는 상대적으로 높은 산소 함량을 가집니다. 이 가스 부분은 동방향으로 감압되어 저압 흡착기로 방출됩니다.

진공 탈착: 동방향 감압 후에도 흡착기 압력은 여전히 높은 편입니다. 진공 펌프를 사용하여 흡착기 내부 압력을 더욱 낮추고, 탈착된 질소를 추출하여 대기 중으로 배출합니다.

퍼징: 흡착기가 진공 펌핑 중 최소 탈착 압력에 도달하기 전에, 흡착기 하단에서 진공 펌핑을 계속하면서 흡착기 출구에서 산소를 유입시켜 흡착된 질소의 추가 탈착을 촉진합니다.

압력 평형: 흡착기가 재생된 후, 흡착을 완료한 흡착기의 가스를 재생된 흡착기의 출구로 유입시키는 동시에 재생된 흡착기 하단에서 진공 펌핑을 계속합니다.

압력 상승: 압력 평형 후에도 흡착기 압력은 여전히 낮습니다. 산소 버퍼 탱크의 생성 산소가 흡착기 출구로 유입되고, 흡착기 하단에서 공기가 유입되어 압력을 상승시킵니다.

상기 단계들의 순환 작동을 통해 공기 중 산소와 질소의 분리가 가능해지며, 이로써 요구되는 규격에 맞는 생성 산소를 얻을 수 있습니다. 각 작동 단계 간의 전환은 공압 전환 밸브에 의해 이루어지며, 이 밸브들은 제어 시스템 프로그램의 설정에 따라 자동으로 열리고 닫힙니다.

4.2 VPSA 공정 흐름 개략도