
วิเคราะห์เทคโนโลยีการผลิตออกซิเจน VPSA: การเปรียบเทียบกระบวนการของถังดูดซับแบบแนวแกนและแบบรัศมี
ถังดูดซับ (Adsorber Vessels) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญใน ระบบผลิตออกซิเจนแบบดูดซับด้วยแรงดันสวิง (PSA)ในการออกแบบโครงสร้างของถังดูดซับ การรับประกันทั้งประสิทธิภาพสูงและอายุการใช้งานที่ยาวนานคือวัตถุประสงค์หลักสองประการ
ในปัจจุบัน ถังดูดซับแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่นำโครงสร้างเตียงดูดซับแบบบรรจุแนวไหลตามแกน (หรือที่เรียกว่าแนวไหลตามแกน) มาใช้ ข้อดีของการออกแบบนี้คือ โครงสร้างเรียบง่ายและต้นทุนการผลิตต่ำ อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียที่สำคัญหลายประการ เช่น แรงกระแทกของการไหลของก๊าซสูงในระหว่างการรับและปล่อยก๊าซ ช่องว่างภายในถังขนาดใหญ่ ขนาดอุปกรณ์เทอะทะ และข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการคำนวณการกระจายก๊าซ เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของถังดูดซับประเภทนี้มีขนาดใหญ่เกินไป การคำนวณแผ่นออริฟิซของตัวกระจายก๊าซจึงทำได้ยาก: หากแผ่นบางเกินไป ความแข็งแกร่งจะลดลง หากหนาเกินไปจะไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ วงจรการรับก๊าซแบบ加压และการปล่อยก๊าซสุญญากาศบ่อยครั้งทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในแผ่นออริฟิซที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ ซึ่งนำไปสู่การคลายตัวของตะแกรงลวด การแตกร้าว และต่อมาทำให้ผงซีฟ (Molecular sieve) กลายเป็นผุยผงและเกิดการไหลลื่นตัวของของไหล (Fluidization) ดังนั้น การออกแบบแนวไหลตามแกนนี้จึงเพิ่มความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควรของผงซีฟอย่างมีนัยสำคัญ ปัญหานี้พบได้ทั่วไปในระบบผลิตออกซิเจน PSA ที่ใช้ถังดูดซับตามแนวแกน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้มีอายุการใช้งานจำกัด
ผู้บุกเบิก PKU ระบบผลิตออกซิเจนแบบดูดซับด้วยแรงดันสวิงสุญญากาศ (VPSA) ของ มักจะนำโครงสร้างถังดูดซับแบบแนวรัศมีมาใช้สำหรับการติดตั้งขนาดกลางและขนาดใหญ่ โดยอากาศจะไหลจากด้านนอกไปยังด้านในของหอตามแนวรัศมี การกำหนดค่านี้ช่วยลดแรงกระแทกต่อผงซีฟ ทำให้การกระจายก๊าซสม่ำเสมอและเสถียรมากขึ้น ถังดูดซับแบบแนวรัศมีมีข้อดีหลายประการ รวมถึงขนาดกะทัดรัด ลดช่องว่างภายในถัง แรงดันตกต่ำ และการกระจายก๊าซที่ดีเยี่ยมทั้งในระหว่างขั้นตอนการดูดซับและการคายซับ แม้ในสภาวะที่มีรอบการรับและปล่อยก๊าซบ่อยครั้ง เตียงดูดซับยังคงมีความเสถียรสูง ซึ่งช่วยลดโอกาสการคลายตัวของตะแกรงลวด การแตกร้าว หรือการผุยผงและการไหลลื่นตัวของผงซีฟได้อย่างมาก นอกจากนี้ การออกแบบโครงสร้างของถังดูดซับแบบแนวรัศมียังช่วยให้ผงซีฟสัมผัสกับอากาศที่เข้ามาอย่างเต็มที่ ด้วยชั้นเตียงดูดซับที่บางกว่า ระบบไหลตามแนวรัศมีจึงต้องการผงซีฟน้อยกว่าสำหรับกำลังการผลิตออกซิเจนที่เท่ากัน ในขณะที่ให้ประสิทธิภาพการดูดซับที่สูงกว่า ผลผลิตคงที่ และความบริสุทธิ์สม่ำเสมอ
ภาพแสดงถังดูดซับแบบแนวแกนและแนวรัศมี

ในปี 2013, ผู้บุกเบิก PKU ได้พัฒนาเครื่องผลิตออกซิเจน PSA แบบถังดูดซับแนวรัศมีเครื่องแรก ซึ่งเริ่มต้นเดินเครื่องได้สำเร็จในครั้งเดียว โดยจ่ายออกซิเจนบริสุทธิ์ 93% ให้กับบริษัทชั้นนำด้านไฟเบอร์กลาสของจีน โครงการนี้ดำเนินงานอย่างเสถียรมานานกว่า 12 ปี แสดงให้เห็นว่าความเสถียรและอายุการใช้งานของเทคโนโลยีผลิตออกซิเจน PSA แบบถังดูดซับแนวรัศมีของ PKU Pioneer นั้น อยู่ในมาตรฐานระดับโลก
นับตั้งแต่การนำถังดูดซับแนวรัศมีมาใช้ในเชิงอุตสาหกรรมได้สำเร็จ ผู้บุกเบิก PKU PKU Pioneer ได้ใช้การออกแบบนี้เฉพาะในระบบผลิตออกซิเจน PSA ทั้งหมดของบริษัท บริษัทได้ดำเนินโครงการผลิตออกซิเจน PSA ขนาดใหญ่กว่า 400 โครงการ โดยมีกำลังการผลิตต่อหน่วยสูงถึง 100,000 Nm³3/h ให้บริการในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การเพิ่มออกซิเจนในเตาหลอมเหล็ก การเผาไหม้สนับสนุนในเตาไฟฟ้าสำหรับผลิตเหล็ก การเผาไหม้ในเตาแก้วแบบออกซิเจนทั้งหมด การกำจัดลิกนินด้วยออกซิเจนในเยื่อกระดาษ และการเพิ่มออกซิเจนในเตาเผาปูนซีเมนต์ ระบบของ PKU Pioneer ถูกส่งออกไปยังกว่า 20 ประเทศ รวมถึงอินเดีย รัสเซีย บราซิล อิตาลี และเยอรมนี ทำให้บริษัทเป็นผู้ให้บริการโซลูชันการผลิตออกซิเจน PSA ทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีประสบการณ์และประสบความสำเร็จมากที่สุดของจีน

เกี่ยวกับผู้เขียน
ก่อตั้งขึ้นในปี 2542 PKU Pioneer เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการแยกก๊าซ VPSA และ PSA ตัวดูดซับ ตัวเร่งปฏิกิริยา และโซลูชันทางวิศวกรรมแบบครบวงจร ด้วยความสามารถด้านการวิจัยและพัฒนาที่แข็งแกร่งและประสบการณ์โครงการอุตสาหกรรมที่กว้างขวาง บริษัทให้บริการลูกค้าทั่วโลกในอุตสาหกรรมเหล็ก เคมี พลังงาน สิ่งแวดล้อม และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง
แชร์



