Технология PSA-кислорода

Технология PSA-кислорода является одной из технологий разделения воздуха для получения кислорода, получившей бурное развитие за последние десять лет. По сравнению с традиционной криогенной технологией, технология PSA-кислорода известна низкими инвестициями, низким потреблением, низкими эксплуатационными и ремонтными расходами, мягкими условиями процесса, простой технологической схемой, высокой автоматизацией, высокой гибкостью эксплуатации, короткими сроками строительства и безопасностью в работе. На сегодняшний день технология PSA-кислорода может заменить криогенную технологию во многих случаях, и она более экономична в эксплуатации, чем криогенная.

Основными компонентами воздуха являются азот и кислород, поэтому кислород может быть получен с помощью селективного адсорбента, способного отделять кислород от азота в подходящих условиях эксплуатации. В условиях повышенного давления, когда воздух проходит через адсорбционные слои с цеолитами, азот в значительной степени адсорбируется, в то время как кислород адсорбируется мало, таким образом кислород обогащается. Когда адсорбент приближается к насыщению, подача воздуха в слой прекращается, и после сброса давления происходит десорбция, при которой адсорбент регенерируется. Два адсорбционных слоя работают поочередно для непрерывного получения кислорода.

Из приведенных выше принципов мы можем узнать, что Технология PSA-кислорода должны содержать два этапа: один – адсорбция (относительно высокое давление), а другой – десорбция (относительно низкое давление), и эти два этапа повторяются поочередно. Таким образом, если имеется только один адсорбционный слой, кислород генерируется прерывисто. Для непрерывного получения кислорода в процессе устанавливаются два адсорбционных слоя. Кроме того, с точки зрения потребления и стабильности в процесс включаются и другие вспомогательные этапы, такие как выравнивание давления и продувка.

В зависимости от давления десорбции существуют две конкретные технологии PSA-кислорода:

Процесс PSA: адсорбция под давлением (0,2~0,6 МПа) и десорбция при атмосферном давлении. Эта технология имеет простой процесс и низкие инвестиции, но низкую степень извлечения и высокое потребление, поэтому она лучше всего подходит для небольших установок (< 200 Нм³/ч).

Процесс VPSA: адсорбция при атмосферном давлении или немного выше атмосферного (0–50 кПа) и десорбция под вакуумом (–50~–80 кПа). По сравнению с процессом PSA, технология VPSA имеет более сложный процесс и более высокие инвестиции, но высокую степень извлечения и низкое потребление, поэтому она лучше всего подходит для крупных установок (500 Нм³/ч~20000 Нм³/ч).

Для реального процесса разделения следует учитывать и другие микроэлементы воздуха. Диоксид углерода и вода адсорбируются сильнее, чем азот и кислород, поэтому в адсорбционные слои следует добавлять другие подходящие адсорбенты (или сам адсорбент для генерации кислорода) для привлечения диоксида углерода и воды.

Благодаря постоянным технологическим инновациям и усердной работе персонала компания Beijing Peking University Pioneer Technology достигла больших успехов в газовой промышленности. Pioneer заслужил признание и уважение пользователей и конкурентов благодаря своим характерным особенностям и преимуществам, таким как высокоэффективный адсорбент, изготовление адсорбционных сосудов, процесс PSA, опыт проектов, инженерные услуги и так далее.