ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Часто задаваемые вопросы

Изучите ключевую информацию о технологиях, продуктах, инженерных услугах и решениях по разделению промышленных газов компании PKU Pioneer.

Запрос на бесплатную консультацию

Поддержка

Часто задаваемые вопросы

Мы собрали несколько часто задаваемых вопросов, которые, надеемся, будут полезны. Если у вас есть дополнительные вопросы, свяжитесь с нами.

Хотите узнать больше?

Технические эксперты PKU Pioneer подберут наиболее подходящее решение для вас.

Основной принцип адсорбции при переменном давлении (PSA) заключается в использовании разницы в адсорбционных характеристиках газовых компонентов на твердых материалах и изменения адсорбционной способности в зависимости от изменения давления для достижения разделения или очистки газов с помощью циклического процесса изменения давления.

В настоящее время технология адсорбции при переменном давлении широко используется при разделении воздуха для получения O2 и N2, при разделении и очистке других газов, содержащих CO, H2, CO2 и др. (таких как печные газы и промышленные выбросы), при переработке газов нефтекрекинга, таких как этилен, этан, а также при концентрировании газа до CH4. Границы применения постепенно расширяются по мере технологического прогресса в этой области.

В 1970-х годах корпорация Union Carbide впервые внедрила технологию производства кислорода методом адсорбции при переменном давлении (PSA) с использованием процесса десорбции при нормальном давлении. Адсорбентом был CaA с низкой азотоемкостью и высоким энергопотреблением для получения кислорода.

В 1990-х годах технология производства кислорода методом вакуумной адсорбции при переменном давлении (VPSA) с использованием адсорбента LiX стала международным стандартом, более подходящим для крупномасштабных установок. Исследования в области производства кислорода методом адсорбции при переменном давлении в Китае начались практически одновременно с международными аналогами. Однако, ограниченные низкой производительностью эффективных адсорбентов и отставанием в технических исследованиях адсорбционных сосудов и общих процессов, разработка отечественной технологии PSA-кислорода шла медленно. Масштаб установок VPSA столкнулся с узкими местами, а производство кислорода сопровождалось такими проблемами, как высокое энергопотребление и частая замена адсорбентов, что критически сказывалось на производстве. В этот период крупные отечественные установки VPSA практически полностью импортировались, и из-за высокой цены расходовалось значительное количество валюты.

В конце 1990-х годов в центре разделения и очистки газов под руководством профессора Пекинского университета Се Ючана был впервые создан высокоэффективный кислородный адсорбент LiX с высокой селективностью по азоту и кислороду и высокой азотоемкостью. После стабильного массового производства кислородного адсорбента LiX Китай впервые приступил к комплексному проектированию процессов и производству полных комплектов промышленных установок PSA для получения кислорода. С тех пор произведенные в Китае установки PSA для получения кислорода, использующие эффективный адсорбент LiX, получили широкое применение.

В последнее время, с постепенной стандартизацией, зрелостью и ростом газового рынка, ведущие отечественные производители адсорбционных систем перешли от простой продажи установок к выходу на рынок профессиональных услуг по производству и подаче газа на месте, следуя своей специализированной сервисной концепции. Установки по производству кислорода достигли интеллектуальной работы без обслуживающего персонала, что знаменует новый этап развития отечественного адсорбционного производства кислорода.

Кислородные адсорбенты в основном основаны на их избирательной адсорбции азота и функции пропускания кислорода. Они делятся на кальциевые (CaA и CaX) и литиевые (LiX). Адсорбенты CaA и CaX основаны на традиционных молекулярных ситах, использовавшихся в 1980-х годах, поэтому их стоимость ниже, но энергопотребление при производстве кислорода выше, а общая загрузка в несколько раз превышает загрузку LiX. С точки зрения как площади адсорбционной колонны, так и долгосрочных эксплуатационных затрат, адсорбенты CaA и CaX имеют очевидные недостатки, поэтому в настоящее время они используются только в небольших установках адсорбции при переменном давлении (PSA) с атмосферной десорбцией.

Молекулярное сито LiLSX (LiLSX) для производства кислорода с высокой степенью обмена ионов лития является лучшим среди адсорбентов LiX. Его "азотоемкость" и "селективность по азоту и кислороду" значительно превосходят адсорбенты CaA и CaX. Чем выше выход кислорода у адсорбента LiX, тем меньше его загрузка, и, соответственно, снижается рабочая нагрузка вспомогательного силового оборудования. В результате можно снизить прямые инвестиции и эксплуатационное энергопотребление, а также повысить экономические показатели кислородной установки. Первый в Китае серийно выпускаемый высокоэффективный литий-содержащий кислородный адсорбент PU-8 удостоен первой премии Государственной премии за достижения в области науки и техники Министерства образования.

VPSA (вакуумная адсорбция при переменном давлении) заключается в отделении кислорода от воздуха путем вакуумной десорбции при понижении давления.

При получении кислорода методом адсорбции при переменном давлении в качестве исходного газа используется воздух, который нагнетается вентилятором под давлением через слой адсорбента. Азот, углекислый газ и вода, содержащиеся в воздухе, адсорбируются адсорбентом, а остальные компоненты проходят через адсорбент, обогащаясь кислородом. Затем, при снижении давления, адсорбированные на адсорбенте азот, углекислый газ и вода высвобождаются, и адсорбент таким образом регенерируется. Этот циклический процесс составляет основной принцип получения кислорода методом вакуумной адсорбции при переменном давлении.

Установки VPSA для получения кислорода обычно используют показанные выше рабочие стадии для разделения и обогащения кислорода. За один цикл каждый адсорбционный сосуд проходит пять стадий: "адсорбция", "снижение давления", "вакуумная десорбция", "продувка" и "повышение давления".

(1) Адсорбция

После удаления механических примесей из воздуха фильтром, он поступает в адсорбционную башню через воздуходувку Рутса. Содержащиеся в воздухе H2O, CO2 и N2 остаются в слое адсорбента. Поскольку O2 в адсорбенте поглощается мало, O2, выходящий в сосуд, будет более богатым, чем другая поступающая смесь, и он выводится из башни через выход. Часть кислорода, полученного на этом этапе, направляется в буферную емкость, а оставшаяся часть резервируется для следующего этапа регенерации и повышения давления в адсорбционной башне.

(2) Снижение давления

На стадии "снижения давления" обогащенный кислородом газ проходит из выпускного отверстия одного сосуда в другой, находящийся на стадии "повышения давления", и давление в нем повышается.

(3) Вакуумная десорбция

По окончании стадии "снижения давления", для максимально полной десорбции примесей, колонна должна быть вакуумирована и разгерметизирована. Основное различие между VPSA и PSA заключается именно в этой стадии, а именно в использовании вакуумного насоса для дополнительного вакуумирования адсорбционной колонны, что приводит к снижению давления в колонне, при этом примеси выделяются и отводятся вакуумным насосом наружу.

(4) Продувка

Для более тщательной десорбции примесей из адсорбционной колонны, в конце стадии "вакуумной десорбции" из другой колонны, находящейся под высоким давлением, вводится небольшое количество кислорода для регенерации адсорбента в данной колонне. При этом парциальное давление кислорода в колонне повышается, а примесей дополнительно снижается, что обеспечивает более полную регенерацию адсорбента и более благоприятные условия для адсорбции в следующем цикле.

(5) Повышение давления

После "вакуумной десорбции" и "продувки" адсорбент в адсорбционном сосуде регенерируется. В этот момент давление в сосуде понижено. Для быстрого восстановления давления, необходимого для адсорбции, и предотвращения слишком быстрого перемещения фронта адсорбции, необходимо подать обогащенный кислород из другого адсорбционного сосуда, находящегося на стадии "снижения давления", для повышения давления. Давление в сосуде достигает требуемых значений, и он готов к следующему циклу адсорбции после завершения стадии "повышения давления".

Переключение между вышеуказанными стадиями осуществляется в основном системой управления и запорно-регулирующими дисковыми затворами. В соответствии с последовательностью каждой стадии, система управления переключает дисковые затворы, регулируя длительность процессов "адсорбции", "снижения давления", "десорбции", "продувки" или "повышения давления" в адсорбционном сосуде, тем самым обеспечивая отделение кислорода от азота и, в конечном итоге, получение кислорода требуемой чистоты.

Основной принцип технологии PSA-CO заключается в использовании избирательной адсорбционной способности адсорбента для адсорбции CO из газовой смеси с последующей десорбцией CO путем снижения давления или вакуумирования для достижения разделения CO.

Как видно из сравнения с кривой адсорбции молекулярного сита 5A, адсорбционные характеристики медьсодержащего молекулярного сита более превосходны. С одной стороны, оно обладает более высокой адсорбционной способностью по CO благодаря комплексной адсорбции активного Cu+ по отношению к CO. С другой стороны, почти никакие другие газы не адсорбируются, поскольку CuCl покрывает исходные активные центры на поверхности молекулярного сита, а также снижает адсорбцию CO2, которая ранее была высокой. Поэтому при обработке исходного газа с низким содержанием CO2, CO можно адсорбировать и отделять непосредственно без удаления CO2, что называется одностадийным процессом PSA. Превосходные характеристики медьсодержащего молекулярного сита обусловлены тем, что его адсорбционный принцип сочетает физические и химические методы, используя большую удельную поверхность носителя (молекулярного сита) и комплексообразование между Cu+ и CO. Мы диспергировали монослой CuCl на внутренней поверхности молекулярного сита, в конечном итоге получив высокоэффективное медьсодержащее молекулярное сито.

По сравнению с технологией криогенного разделения, установка PSA-CO имеет ряд преимуществ: простота эксплуатации, короткое время запуска и остановки, гибкая регулировка нагрузки и высокая степень автоматизации. Запуск занимает всего десятки минут. Кроме того, в соответствии с потребностями последующих стадий, регулировка нагрузки в диапазоне от 30% до 100% может быть реализована простой регулировкой в короткие сроки, что позволяет значительно сэкономить затраты на пусконаладочные работы и пилотную эксплуатацию установки, тем самым косвенно снижая инвестиции.

Установка адсорбции при переменном давлении состоит из адсорбционных колонн, вакуумных насосов, компрессоров, программно-управляемых клапанов и т.д. Установка проста и удобна в эксплуатации, и обычные сотрудники могут освоить управление после непродолжительного обучения. Вспомогательное оборудование можно приобрести и изготовить внутри страны, что обеспечивает безопасность установки. Кроме того, монтаж не представляет сложности, и строительство может быть завершено в короткие сроки.

Учитывая вышеперечисленные преимущества, технология PSA-CO широко используется при переработке синтез-газа углехимической промышленности и различных сложных отходящих газов. Она применяется для обработки газа пылевидного слоя, водяного газа, полуводяного газа, конвертированного газа природного газа, отходящих газов карбидных печей, хвостовых газов уксусной кислоты и доменных газов для производства таких downstream химических и промышленных продуктов, как уксусная кислота, бутанол, TDI, этиленгликоль и др.

В настоящее время основными промышленными методами получения кислорода являются криогенное разделение воздуха, адсорбционное производство кислорода и мембранное разделение. Адсорбция при переменном давлении является передовой технологией разделения газов, занимающей незаменимое место в области подачи газа на месте в мире. Основные особенности адсорбционной кислородной установки следующие:

  1. простой процесс, компактная конструкция и низкие инвестиции
  2. высокая степень автоматизации - круглосуточная полностью автоматическая работа и удаленный мониторинг через коммуникационный интерфейс
  3. короткое время запуска и остановки (обычно получение кислорода требуемой чистоты в течение 0,5 ч)
  4. более низкая стоимость по сравнению с криогенной технологией производства кислорода (удельное энергопотребление 0,33-0,35 кВт·ч/м3 для 100% чистого кислорода)
  5. работа при нормальной температуре и низком давлении с приоритетом безопасности
  6. гибкая регулировка нагрузки (адсорбционная кислородная установка может регулировать нагрузку в соответствии с изменениями объема производства. Одна установка может обеспечить регулировку нагрузки в диапазоне 50%-100%).

Основываясь на вышеперечисленных характеристиках технологии получения кислорода методом PSA, обычно считается, что криогенная технология производства кислорода имеет определенные преимущества в условиях крупномасштабного производства и высокой чистоты кислорода, в то время как технология адсорбционного получения кислорода при переменном давлении, благодаря низкой стоимости, простоте эксплуатации, гибкой регулировке нагрузки и другим выдающимся особенностям, более предпочтительна для переменных нагрузок и использования кислорода с низкой степенью чистоты.

(1) Энергосбережение

Вертикальный адсорбционный сосуд представляет собой сосуд с радиальной цилиндрической решетчатой структурой. По сравнению с осевым адсорбционным сосудом, слой адсорбента тоньше, а сопротивление меньше, что снижает давление потока воздуха и соответственно приводит к снижению давления нагнетания и мощности вращающегося оборудования. Согласно расчетам и практике, использование радиального адсорбера позволяет снизить энергопотребление установки VPSA на 10-15%.

(2) Структурные преимущества

Установка VPSA-кислорода использует радиальный адсорбер, в котором направление потока газа благоприятствует адсорбции и десорбции. Поскольку скорость потока напрямую влияет на эти процессы, более медленный поток предпочтительнее. В фазе адсорбции, когда сырьевой газ движется снаружи внутрь, азот постепенно адсорбируется, объем газа уменьшается, а поперечное сечение потока в радиальном адсорбере сужается от внешней части к внутренней. Такая конструкция повышает эффективность использования адсорбента и одновременно улучшает стабильность его слоя. Направление воздушного потока перпендикулярно гравитации, что эффективно снижает вымывание адсорбента и увеличивает срок его службы.

(3) Небольшая площадь

Радиальный адсорбер имеет цилиндрическую структуру слоя адсорбента, что позволяет максимально использовать пространство. Занимаемая площадь вдвое меньше, чем у осевого адсорбера аналогичного масштаба.

(4) Лучшая адаптивность производственной мощности

Радиальный адсорбер не имеет ограничений по объему воздуха. При увеличении производительности по кислороду требуется увеличение количества сырьевого газа и адсорбента, что решается увеличением высоты радиального адсорбера, если диаметр оборудования ограничен транспортировкой или производством.

Благодаря низкой стоимости, гибкой регулировке нагрузки и простоте запуска и остановки, технология VPSA широко используется в промышленности. Например, в сталелитейной промышленности, рынок которой улучшился за последние два года, для повышения степени обогащения кислородом доменной печи, снижения расхода кокса и увеличения производительности печи часто выбирают установку VPSA в качестве дополнительного источника кислорода для снижения затрат и увеличения производства.

Установки PSA-кислорода широко применяются в цветной металлургии (плавка меди, цинка, свинца, золота, никеля, производство диоксида титана и др.), черной металлургии (доменное кислородно-угольное дутье, выплавка стали в электропечах и др.), кислородном сжигании топлива (промышленные котлы, печи для стекла/стекловолокна, электролиз алюминия), химическом газообразовании (синтез аммиака, метанола, этиленгликоля и др.), здравоохранении, очистке сточных вод, отбелке целлюлозы, производстве перекиси водорода, генерации озона, аквакультуре, производстве технического углерода и других областях.

Установка VPSA-кислорода состоит из энергосистемы, адсорбционной системы, клапанной системы, системы контроля приборов, электронной системы управления и вспомогательных систем, которые описываются следующим образом:

Энергосистема, состоящая из воздуходувки Рутса, вакуумного насоса Рутса, электродвигателя, воздушного фильтра, глушителя, эластичного соединения и других вспомогательных частей, обеспечивает требуемое избыточное давление и вакуум для адсорбции и десорбции адсорбента.

Адсорбционная система состоит из наполнителя, адсорбера, а также буферного резервуара и теплообменника, соответствующих им.

Клапанная система состоит из специальных регулирующих клапанов, переключающих клапанов и ручных клапанов. Регулирующие и переключающие клапаны представляют собой пневматические дисковые затворы, управляемые ПЛК. Отключение и подключение как между адсорберами, так и между адсорбером и энергетическим оборудованием осуществляется с помощью переключающих клапанов.

Система контроля приборов содержит систему управления и полевые приборы. Последние состоят из преобразователя, кислородного анализатора, расходомера с сужающим устройством, вибрационного датчика и т.д.

Электронная система управления состоит из вводного шкафа, шкафа ПТ, выходного шкафа, шкафа плавного пуска, источника бесперебойного питания и т.д.

Вспомогательная система, в основном предоставляемая пользователями, обеспечивает установку VPSA необходимой циркуляционной водой, умягченной водой, электроэнергией и приборным газом.

Существует два способа подачи обогащенного кислорода VPSA в доменную печь:

Первый способ – обогащение кислородом после воздуходувки, т.е. низконапорный кислород на выходе установки VPSA сжимается кислородным компрессором до 6 бар (изб.), затем смешивается с атмосферным воздухом в трубе холодного воздуха на выходе доменной воздуходувки для достижения обогащения кислородом.

Второй – впрыск кислорода перед воздуходувкой. Кислород напрямую подается в доменную воздуходувку, а затем в доменную печь, используя разницу давлений между выходом установки VPSA и входом воздуходувки. Для полного смешивания кислорода и воздуха перед входом воздуходувки требуется распределитель кислорода.

Преимущества впрыска кислорода перед воздуходувкой:

1. Энергосбережение

Впрыск кислорода перед воздуходувкой экономит энергию, необходимую для сжатия кислорода. Хотя вопрос о том, влияет ли впрыск кислорода перед воздуходувкой на ее производительность, остается спорным, энергосбережение этой технологии не вызывает сомнений, даже если величина экономии незначительно различается для разных компаний.

2. Экономия инвестиций

При впрыске кислорода перед воздуходувкой отпадает необходимость в кислородном компрессоре, что снижает единовременные инвестиции. В то же время использование низконапорного кислорода в качестве транспортирующей среды снижает затраты на изготовление и строительство при применении стандартов низкого давления.

3. Обеспечение безопасности

Нет необходимости устанавливать оборудование для снижения давления и взрывозащиты. Таким образом, повышается безопасность системы.

Установка VPSA-кислорода характеризуется коротким рабочим циклом (как правило, всего десятки секунд), поэтому давление нагнетания воздуходувки будет быстро меняться с большими диапазонами колебаний во время работы. Основываясь на принципе вакуумной адсорбции, воздуходувка должна обеспечивать стабильность объема газа в этих условиях, что является необходимым условием для стабилизации скорости потока газа в адсорбере и обеспечения срока службы адсорбента и производительности установки VPSA.

Воздуходувка Рутса – это объемная роторная машина, где два ротора находятся в зацеплении с помощью синхронизирующих шестерен на концах валов. Вогнутая криволинейная поверхность ротора и внутренняя стенка цилиндра образуют рабочий объем. Газ засасывается из всасывающего отверстия во время вращения ротора; при приближении к выпускному отверстию и соединении с ним давление в рабочем объеме резко возрастает, и газ подается в выхлопной канал за счет возврата газа более высокого давления. Два ротора не соприкасаются друг с другом, а зазоры между ними строго контролируются для герметизации, благодаря чему выходящий газ не содержит смазочного масла.

Наиболее яркая особенность заключается в том, что при регулировании давления в допустимых пределах расход меняется незначительно. Выбор давления гибок, поэтому возможна принудительная подача газов. Преимущества включают простую конструкцию, легкое обслуживание и длительный срок службы.

Кроме того, она подходит для подачи и сжатия газа в условиях низкого давления, а также может использоваться в качестве вакуумного насоса. Таким образом, воздуходувка Рутса подходит для установок VPSA-кислорода, что является общепринятым мнением в развитии технологии VPSA за последние годы.

Поставщики установок VPSA обычно предоставляют полный пакет материалов, включая инструкции по эксплуатации, руководства по техническому обслуживанию и руководства по устранению неисправностей. Конструкция установки VPSA проста – роторное оборудование состоит только из воздуходувки и вакуумного насоса, которые являются оборудованием общего назначения с простым обслуживанием. Поэтому техническое обслуживание установки VPSA обычно состоит из двух частей: проверка (включая устранение неисправностей) и замена изнашиваемых деталей.

Согласно информации в сети, установка VPSA-кислорода имеет преимущество простого и легкого обслуживания. В то же время все части управляются ПЛК с высокой степенью автоматизации. Теоретически возможна работа без обслуживающего персонала.

Техническое обслуживание установки VPSA относительно простое, и с неисправностями легко справиться. Тем не менее, рекомендуется своевременно заменять изнашиваемые детали, такие как уплотнения клапанов, в соответствии с требованиями. Согласно исследованиям ассоциации, почти все отечественные и зарубежные компании по производству газов на месте требуют регулярного технического обслуживания установки VPSA и регулярной замены уплотнительных колец, независимо от степени их износа.

Статистика показала, что регулярное техническое обслуживание способствует снижению долгосрочных эксплуатационных расходов и продлению срока службы установки VPSA-кислорода.

Рабочий цикл процесса производства VPSA-кислорода очень короткий, обычно менее 1 минуты. В течение одного цикла каждый адсорбер должен пройти стадии адсорбции, снижения давления, десорбции, продувки, даже выравнивания давления и т.д.

Ключевые клапаны включаются и выключаются один раз за каждый цикл, что происходит довольно часто, поэтому они должны переключаться достаточно быстро, чтобы повысить эффективность работы и коэффициент полезного использования кислородной установки.

Таким образом, клапаны, используемые в VPSA-кислородной установке должны обладать следующими характеристиками:

  1. высокая скорость переключения
  2. хорошие уплотнительные свойства
  3. длительный срок службы в условиях частого и быстрого переключения
  4. работа без смазки

В настоящее время отечественные VPSA-установки, как правило, применяют специальные двухэксцентриковые пневматические поворотные затворы, приводы и пневмокомпоненты которых произведены известными брендами, такими как Metso и SMC, для повышения надёжности клапанов. Клапан имеет следующие характеристики:

  1. Широкий диапазон калибров: диаметр от DN100 до DN900
  2. Высокая скорость переключения: 0,3–0,8 секунды/раз
  3. Конструкция уплотнения: губчатая уплотнительная структура с нулевой двусторонней утечкой и самовосстановлением после износа
  4. Материалы уплотнения: армированный ПТФЭ с высокой износостойкостью
  5. Силовой привод: приводится в действие низконапорным, чистым и безмасляным приборным газом, который относительно легко получить.
  6. Обслуживание: Клапан имеет небольшие размеры, лёгкий вес, прост в обслуживании. Стоимость обслуживания ниже, чем у других типов клапанов.

VPSA-установка представляет собой комплектную систему. При условии, что технологическая схема разработана рационально, вспомогательное оборудование подобрано правильно и работа осуществляется бесперебойно, энергопотребление всего агрегата будет минимальным. В частности, к соответствующим факторам относятся:

1. Эффективность адсорбента.

Наиболее эффективным адсорбентом на сегодняшний день является литиевый адсорбент PU-8, чья производительность по кислороду на тонну является самой высокой в отрасли. Загрузка при одинаковой производительности по кислороду будет меньше, поэтому сопротивление прохождению газа через слой адсорбента будет ниже, что в итоге приводит к более низкому уровню энергопотребления.

2. Рациональность технологического процесса.

Адсорбент является ключевым элементом установки, и максимальная производительность адсорбента может быть обеспечена при рациональном проектировании процесса, которое включает настройку таких параметров, как температура адсорбции, давление и цикл, давление десорбции и других показателей.

3. Соответствие силового оборудования всей VPSA-установке.

Основная мощность всей установки потребляется силовым оборудованием. Если силовое оборудование слишком мало, производительность по кислороду не будет соответствовать проектным спецификациям, а если оно слишком велико, то удельное энергопотребление будет выше. Кроме того, важна также бесперебойная работа вспомогательного оборудования. Если клапаны пропускают, передача сигналов от приборов нестабильна и т.д., это повлияет на работу всей системы.

В целом, энергопотребление VPSA-кислородной установки зависит от слаженной работы различных компонентов системы.

Надёжность VPSA-кислородной установки в основном отражается такими факторами, как частота отказов комплектующих, рациональность технологического проектирования и техническое обслуживание в процессе последующей эксплуатации.

Прежде всего, высокоэффективный и долговечный адсорбент и рациональное проектирование процесса. Ядром технологии VPSA является эффективность адсорбции и производительность адсорбента. Превосходный адсорбент будет иметь высокий коэффициент разделения, что позволяет легко достичь эффективного разделения газов. В то же время, выдающаяся эксплуатационная долговечность также необходима. Как правило, срок службы более 10 лет можно считать длительным. Кроме того, рациональное проектирование процесса и комплектной установки тесно связано с согласованием с последующим применением кислорода. Рациональное внутреннее проектирование процесса системы обеспечит низкое энергопотребление и стабильную работу. Согласование системы с последующим оборудованием также повлияет на время её работы и производительность.

Во-вторых, произведены ли вспомогательные компоненты, такие как программно-управляемые клапаны и силовое оборудование, надёжными производителями. Если вращающееся оборудование или клапаны произведены производителями с низкими показателями с целью снижения затрат, это вызовет частые неисправности и повлияет на стабильность всей установки.

Наконец, богатый инженерный опыт может гарантировать хорошие условия эксплуатации и высокие показатели работы в различных отраслях промышленности, а также в различных атмосферных и климатических условиях.

В целом, надёжность VPSA-кислородной установки требует ряда факторов, таких как отличные вспомогательные компоненты, рациональные процессы и богатый инженерный опыт.

1. Кислородно-обогащённое вдувание угольной пыли в доменную печь. Существует два традиционных способа выплавки чёрных металлов. Первый — использование железной руды в доменной печи для восстановления соединений железа в природе до нуль-валентного железа, то есть до чугуна, как мы его часто называем. Затем чугун перерабатывается в конвертере, становясь различными легированными или нержавеющими сталями, которые мы часто видим в повседневной жизни. На этапе выплавки чугуна в доменной печи обычно применяется технология короткоцикловой адсорбции для подачи обогащённого кислорода путём добавления кислорода в доменную печь, чтобы оптимизировать условия плавки и снизить затраты. В итоге получается качественный чугун.

2. Электропечная плавка — второй способ. Металлолом, который мы используем в жизни, сортируется и поступает в электропечь после восстановления на приёмном пункте. В электропечи используется высокочистый обогащённый кислород для высокотемпературной плавки, в результате чего получается готовая сталь.

3. Кроме того, технология короткоцикловой адсорбции также применяется в очистке хвостовых газов плавильных печей, таких как доменные печи и конвертеры, о которых говорилось выше. В основном это адсорбция полезного CO с помощью технологии короткоцикловой адсорбции, а затем его очистка и рафинирование для реакций синтеза в химической и других областях.

Технология короткоцикловой адсорбции в основном применяется в C1-химии в химической промышленности. Кто-нибудь знает, откуда берутся такие предметы, как повседневные бутылки для напитков, диваны, быстро сохнущие футболки? Все они были произведены путём крекинга нефти, а затем через другие этапы синтеза. Как известно, Китай богат углём и беден нефтью. В последние 20 лет развивающаяся «угольная химия» использует уголь вместо нефти для производства товаров повседневного спроса.

Так как же угольная химия превращает уголь в одежду, которую мы носим, сиденья, на которых мы сидим, и стаканы для воды, которыми мы пользуемся? Принцип заключается в следующем: уголь газифицируется в газогенераторе, где наиболее полезные газы, такие как CO и H2, разделяются с помощью технологии короткоцикловой адсорбции, а затем используются в химическом синтезе, что в конечном итоге приводит к получению этих товаров повседневного спроса. В этом процессе для решения некоторых технических сложностей необходимо применять технологию короткоцикловой адсорбции. Например, для эффективного отделения CO от N2 или CH4 обязательно используется технология короткоцикловой адсорбции с медным адсорбентом. Китай имеет независимые права на эту технологию и опережает мировой уровень.

Технология короткоцикловой адсорбции в основном применяется для рециклинга промышленных хвостовых газов, богатых CO. Возможно, люди не знают, что Китай является крупнейшим в мире производителем стали, карбида кальция и жёлтого фосфора, на долю которого приходится более половины мирового производства. При производстве этих основных промышленных продуктов выделяется большое количество промышленных выхлопных газов. В прошлом эти промышленные хвостовые газы выбрасывались в воздух напрямую или после сжигания. С увеличением нагрузки и объёмов выбрасываемых газов происходит постепенное ухудшение состояния атмосферной среды, такое как смог и кислотные газы, которые могут даже влиять на рост сельскохозяйственных культур.

Такие выхлопные газы, как упомянутый выше CO, являются отходами в промышленности. Большинство предприятий обычно утилизируют их путём сжигания, что, однако, не только приводит к выбросу большого количества углекислого газа в атмосферу, вызывая парниковый эффект, но и является неэффективным использованием энергии. Если эти выхлопные газы очищаются с помощью технологии короткоцикловой адсорбции до тех пор, пока чистота CO не возрастёт до 99% и более, они будут иметь высокую потребительскую ценность и смогут впоследствии применяться в химическом синтезе. После ряда химических реакций они в конечном итоге превращаются в пластиковые бутылки, быстро сохнущие футболки и другие товары повседневного спроса. Это хорошо и для энергосбережения, и для сокращения выбросов, тем самым способствуя охране окружающей среды.