VPSA 산소 플랜트와 PSA 산소 발생기 비교

VPSA 및 PSA 산소 발생 장비는 주로 산업용 산소 생산에 채택됩니다.

압력 스윙 흡수(PSA) 산소 발생 기술은 분자체를 흡착제로 사용하여 다양한 기체 분자에 대한 분자체의 흡착 특성 차이를 기반으로 기체 혼합물을 분리하는 새로운 기체 분리 공정입니다. 공기를 원료로 하여 고성능, 고선택성 고체 흡착제를 사용하여 공기 중의 N₂와 O₂를 분리합니다. 제올라이트 분자체는 N₂를 우선적으로 흡착하여 산소를 기상에서 농축할 수 있습니다. 일정 시간이 지나면 분자체의 N₂ 흡착이 평형 부하에 도달합니다. 압력에 따라 흡착된 기체의 양이 다르다는 점을 이용하여 감압을 수행하여 흡착된 N₂가 제올라이트 분자체에서 떠나도록 하는데, 이를 재생 공정이라고 합니다. PSA 방식은 일반적으로 2개의 타워를 병렬로 사용하여 가압 상태에서 흡착과 감압 상태에서 재생을 교대로 수행하여 연속적으로 산소를 생산합니다.

(진공 압력 스윙 흡수) VPSA 산소 발생 장비 VPSA 특수 분자체와 건조제로 형성된 혼합층을 사용하여 공기 중의 N₂, CO₂ 또는 수증기와 같은 불순물을 선택적으로 흡착하여 베드 출구에서 산소를 농축합니다. 평형 부하 상태의 분자체 베드는 진공 조건에서 탈착되어 순환 방식으로 90-95%의 산소를 생산합니다.

I. VPSA 산소 장비는 주로 송풍기, 진공 펌프, 냉각기, 흡착 시스템, 산소 완충 탱크 및 제어 시스템으로 구성됩니다.

1. 송풍기 및 진공 펌프

송풍기는 전체 산소 시스템에 공기를 공급합니다. 배기 압력이 설계 조건을 충족하는 송풍기는 VPSA 산소 장치의 설계 조건과 사용자의 운영 조건을 고려하여 선택됩니다. 진공 펌프는 전체 산소 발생 시스템이 이상적인 진공 상태에서 정상적으로 탈착되도록 하여 산소 플랜트가 산소를 생성하면서 지속적으로 질소를 흡착할 수 있게 합니다.

2. 냉각기

송풍기에서 가압된 후 고온 고압의 압축 공기는 수냉각기를 통과하여 필요한 작동 온도까지 낮아진 후 흡착탑으로 보내져 흡착됩니다.

3. 흡착 시스템

흡착 시스템은 제올라이트 분자체가 장착된 2개의 흡착 용기, 배관 및 밸브 등으로 구성됩니다. 저온 고압의 압축 공기는 A탑 하단에서 유입됩니다. 흡착제 베드를 통과할 때 공기 중의 CO, 수증기 및 N₂와 같은 불순물이 흡착되는 반면, 산소는 흡착탑 상단의 흡착 베드를 통해 생성 가스로 수집됩니다. 동시에 B탑은 재생 중입니다. A탑의 흡착이 거의 평형에 도달하면 제어 시스템에 의해 저온 고압 공기가 B탑으로 유입되어 흡착됩니다. A탑과 B탑은 교대로 작동하여 연속적인 산소 생산을 달성합니다.

4. 산소 완충 탱크

제품 가스(산소)를 저장하고 전체 장비의 압력을 안정화합니다.

5. 제어 시스템

엔지니어가 사전 작성된 밸브 제어 프로그램을 PLC 컨트롤러에 입력하면, 이를 통해 솔레노이드 밸브를 통해 각 공압 밸브의 개폐를 조절하여 흡착 시스템이 지정된 시간 내에 흡착 및 재생을 수행할 수 있도록 합니다.

II. PSA 산소 발생기는 주로 압축기, 냉동식 에어 드라이어, 탈유기, 흡착 시스템, 산소 버퍼 탱크 및 제어 시스템으로 구성됩니다.

1. 압축기

압축기는 전체 시스템에 원료 공기를 공급합니다. PSA 산소 발생기의 산소 생산량에 따라 설계 조건을 충족하는 압축기를 선택하여 공기를 공급합니다.

2. 냉동식 에어 드라이어

압축기가 공기를 압축한 후, 고온 고압의 압축 공기가 냉동 건조기로 유입되어 냉각, 건조 및 불순물 제거 과정을 거쳐 저온 고압의 압축 공기가 생성됩니다.

3. 탈유기

탈유기는 저온 고압의 압축 공기에서 오일 미스트를 제거하여 제올라이트 분자체의 수명에 영향을 미치지 않도록 합니다.

4. 흡착 시스템

흡착 시스템은 제올라이트 분자체가 장착된 2개의 흡착 용기, 배관 및 밸브 등으로 구성됩니다. 저온 고압의 압축 공기는 A탑 하단에서 유입됩니다. 흡착제 베드를 통과할 때 공기 중의 CO, 수증기 및 N₂와 같은 불순물이 흡착되는 반면, 산소는 흡착탑 상단의 흡착 베드를 통해 생성 가스로 수집됩니다. 동시에 B탑은 재생 중입니다. A탑의 흡착이 거의 평형에 도달하면 제어 시스템에 의해 저온 고압 공기가 B탑으로 유입되어 흡착됩니다. A탑과 B탑은 교대로 작동하여 연속적인 산소 생산을 달성합니다.

5. 산소 버퍼 탱크

제품 가스(산소)를 저장하고 전체 장비의 압력을 안정화합니다.

6. 제어 시스템

엔지니어가 사전 작성된 밸브 제어 프로그램을 PLC 컨트롤러에 입력하면, 이를 통해 솔레노이드 밸브를 통해 각 공압 밸브의 개폐를 조절하여 흡착 시스템이 지정된 시간 내에 흡착 및 재생을 수행할 수 있도록 합니다.

III. VPSA 산소 장치와 PSA 산소 발생기의 차이점

1. VPSA 산소 플랜트는 송풍기를 사용하여 공기를 흡입 및 가압하는 반면, PSA 산소 시스템은 압축기를 사용하여 공기를 공급합니다.

2. PSA-O2 발생기는 핵심 성분이 나트륨 분자체인 소듐 제올라이트를 사용하며, VPSA-O2 플랜트는 리튬 분자체로 충전됩니다. 리튬 분자체.

3. PSA-O2 발생기의 흡착 압력은 일반적으로 0.6~0.8MPa인 반면, VPSA-O2 장치의 흡착 압력은 0.05MPa입니다.

4. 단일 PSA 발생기의 산소 유량은 200~300Nm³/h에 달하지만, VPSA 장비 한 세트는 7,500~10,000Nm³/h를 달성할 수 있습니다.³/h, 하지만 VPSA 장비 한 세트는 7,500~10,000Nm³/h를 달성할 수 있습니다.³/h 증가합니다.

5. PSA 공정과 비교하여 VPSA 산소 플랜트는 에너지 소비가 더 낮아(0.29~0.32kWh/m³), 에너지 효율이 더 높고 환경 친화적입니다.³), 에너지 효율이 더 높고 환경 친화적입니다.