Demonstração em Animação - Princípio e Etapas de Processamento da Tecnologia de Geração de Oxigênio por Adsorção por Oscilação de Pressão a Vácuo (VPSA) da PKU PIONEER

O oxigênio, um importante gás industrial, é amplamente utilizado na fabricação de ferro e aço, metalurgia não ferrosa, indústria química, economia de energia em fornos, proteção ambiental (tratamento de águas residuais, incineração de resíduos, etc.), fabricação de vidro, fabricação de papel, tratamento médico e outras indústrias. A planta de geração de oxigênio por adsorção por oscilação de pressão a vácuo (abreviada como A planta de oxigênio VPSA) consiste em adsorver seletivamente nitrogênio, dióxido de carbono, umidade e outras impurezas do ar usando peneira molecular VPSA especial, após o que o oxigênio é enriquecido e liberado. A peneira molecular é dessorvida sob condição de vácuo quando está saturada, gerando assim oxigênio enriquecido em ciclos.

1. PSA/VPSA Etapas do Processo de Geração de Oxigênio da PKU PIONEER

Conforme ilustrado acima, o sistema de produção de oxigênio da PKU PIONEER é composto principalmente por soprador Roots, refrigerador de água, bomba de vácuo Roots, vaso de adsorção, tanque pulmão, sistema de válvulas, etc. O sistema de oxigênio por adsorção por oscilação de pressão a vácuo (VPSA) geralmente separa e enriquece o oxigênio por meio das etapas mostradas acima.

No processo de geração de oxigênio por VPSA (VPSA-O2), o soprador permite que o ar entre no adsorvedor da unidade de O2 VPSA sob pressão. Em seguida, ocorre a adsorção de nitrogênio, dióxido de carbono, vapor d'água e outros componentes do ar no adsorvedor, e o oxigênio flui através do adsorvente com uma pequena quantidade de gases raros, realizando assim a separação do oxigênio e do nitrogênio. O adsorvente saturado é submetido a vácuo para dessorver as impurezas e regenerar o adsorvente. Todo o sistema de produção de oxigênio é controlado por CLP (controlador lógico programável) e SDC (sistema de controle de dados), e as válvulas de controle do programa são alternadas ciclicamente para garantir a geração constante de oxigênio. Em um ciclo, cada adsorvedor precisa passar por cinco etapas: adsorção, despressurização, dessorção, purga e repressurização.

1. Adsorção

Após a remoção das impurezas mecânicas através do filtro, o ar entra no adsorvedor por meio do soprador Roots. O leito adsorvente adsorve seletivamente N2, H2O, CO2 e hidrocarbonetos do ar pressurizado quando este passa pelo adsorvente, enquanto o O2 é enriquecido e descarregado do adsorvedor através de sua saída. Parte do oxigênio produzido nesta etapa é enviada para o tanque pulmão, e a outra parte é reservada para a próxima etapa de purga e repressurização da torre de adsorção de baixa pressão.

2. Despressurização

Após a adsorção a alta pressão, a pressão cai para um nível mais baixo e uma proporção dos componentes adsorvidos será dessorvida. Ao longo da saída do adsorvedor A, o oxigênio enriquecido é alimentado no adsorvedor B, que está na etapa de repressurização, para aumentar sua pressão.

3. Dessorção a Vácuo

Para dessorver as impurezas o máximo possível, o adsorvedor precisa ser evacuado e despressurizado, ou seja, uma bomba de vácuo é aplicada para evacuar ainda mais o vaso de adsorção, reduzindo a pressão parcial das impurezas para que sejam dessorvidas e, em seguida, descarregadas do vaso através da bomba para realizar a regeneração do adsorvente.

4. Purga

Para uma dessorção mais completa das impurezas no vaso de adsorção, no final da etapa de dessorção a vácuo, uma pequena quantidade de oxigênio produto é introduzida a partir de outro adsorvedor de alta pressão para purgar o adsorvente. Neste momento, a pressão parcial do oxigênio aumenta enquanto a das impurezas é ainda mais reduzida, resultando em uma regeneração mais completa do adsorvente, o que é mais favorável para o próximo ciclo de adsorção.

5. Repressurização

Uma vez que o adsorvente é regenerado, a pressão no vaso é relativamente baixa. Para recuperar rapidamente a pressão de adsorção, é necessário introduzir oxigênio enriquecido liberado de outro adsorvedor na etapa de redução de pressão para elevar a pressão. Ao final da etapa de repressurização, a pressão no vaso de adsorção atinge o nível exigido para a adsorção e está pronto para o próximo ciclo.

2. Vantagens e Características do Processo de Produção de Oxigênio por PSA da PKU PIONEER

Como líder da tecnologia de separação de gases por PSA na China, a PKU PIONEER está comprometida com P&D nesta área há mais de 20 anos. Combinando design de processo avançado e dispositivos complementares razoáveis e confiáveis com o adsorvente de lítio de alta eficiência desenvolvido internamente PU-8 e a tecnologia especial de distribuição de fluxo radial, garantimos alta eficiência energética e baixo consumo do sistema VPSA-O2, fornecendo assim oxigênio produto a um custo mais baixo.

★ Alto Desempenho do Adsorvente de Oxigênio

A nova peneira molecular de separação de ar de alta eficiência - PU-8, desenvolvida e fabricada internamente pela PKU PIONEER, possui um alto coeficiente de separação nitrogênio-oxigênio (2-5 vezes o das peneiras moleculares geradoras de oxigênio tradicionais) e capacidade de adsorção de nitrogênio. Com desempenho dinâmico superior, permite que nossas unidades de oxigênio tenham menor quantidade de carga de peneira molecular e vida útil mais longa (mais de 20 projetos operando continuamente por mais de 10 anos).

★ Projeto de Adsorvedor Radial

A PKU PIONEER desenvolveu a distribuição exclusiva de fluxo de ar radial para o leito adsorvente, o que favorece um melhor desempenho do adsorvente. Ao mesmo tempo, também ajuda a melhorar a eficiência do adsorvente, reduzindo o volume morto, diminuindo assim consideravelmente o consumo de energia. A tecnologia de geração de oxigênio por PSA da PKU PIONEER está no topo globalmente.

★ Alto Rendimento de Oxigênio

O rendimento de oxigênio da PKU PIONEER é mais de 20% superior ao dos sistemas convencionais de produção de oxigênio por VPSA. Sob a premissa da mesma capacidade de oxigênio, a menor quantidade de ar a ser tratado e de nitrogênio a ser dessorvido reduz a carga sobre o soprador e a bomba de vácuo.

★ Baixo Consumo de Energia

Dada a pureza do oxigênio produto em 100%, o consumo de energia é tão baixo quanto ≤0,32 kWh/Nm³, que é 10-20% menor do que unidades similares nacionais. Assim, custos operacionais substanciais podem ser economizados.

★ Altamente Automatizado

O sistema de instrumentação, controlado por um computador central, possui um sistema perfeito de monitoramento de segurança e alarme. O software operacional, desenvolvido pela PKU PIONEER, permite operação totalmente automática programada e operação não supervisionada.

★ Serviços Técnicos Profissionais

A PKU PIONEER fornece aos clientes design de processo profissional, embalagem e entrega, instalação no local, treinamento técnico gratuito e outros serviços.

★ Ecologicamente Correto e Livre de Poluição

O gás de exaustão descarregado pelo dispositivo gerador de oxigênio é principalmente ar polinitrogenado, que não contém quaisquer substâncias nocivas nem causa poluição ambiental.

Até o momento, a PKU PIONEER forneceu plantas de oxigênio para mais de 300 clientes em todo o mundo, amplamente utilizadas em combustão enriquecida com oxigênio em altos-fornos, siderurgia em forno elétrico, metalurgia não ferrosa, combustão em fornos de vidro, tratamento de águas residuais por ozônio, branqueamento de polpa, tratamento de resíduos perigosos e outras indústrias. Com vantagens notáveis de menor consumo de energia (10-30%), operação fácil, partida e parada rápidas (menos de 30 minutos), pequena área ocupada, manutenção simples, baixos custos de engenharia civil e instalação, alta automação, alta confiabilidade de operação de longo prazo, etc., todos os projetos receberam reconhecimento unânime dos clientes. Sempre defendemos a conotação da marca de "profissionalismo, integridade, alta qualidade e eficiência" e nos esforçamos para a inovação tecnológica, conservação de energia e proteção ambiental para fornecer serviços profissionais e sinceros e criar benefícios máximos para cada cliente.