Tiến bộ trong áp suất thay đổi hấp phụ (PSA) Công nghệ sản xuất oxy tách không khí

Là một công nghệ tách khí đã xuất hiện trong những thập kỷ gần đây, công nghệ hấp phụ áp lực (PSA) đã trở thành trọng tâm của sự chú ý trong lĩnh vực tạo ra oxy. So với quá trình tạo oxy gây lạnh với lịch sử gần một thế kỷ, công nghệ PSA, với những lợi thế của hoạt động linh hoạt, đầu tư thấp và hiệu suất tuyệt vời, chiếm vị trí chiếm ưu thế trong trường phân tách không khí nhỏ và vừa và vừa. Trong những năm gần đây, với những đột phá liên tục trong công nghệ, tỷ lệ tạo oxy PSA trong tổng sản lượng oxy đã tăng lên hàng năm, trở thành một điểm nóng nghiên cứu trong ngành hóa chất. Newtek Group (https: //www.newtek - group.com/), như một doanh nghiệp tham gia sâu sắc vào lĩnh vực công nghệ tách khí, luôn chú ý đến sự phát triển của công nghệ tạo oxy tách không khí PSA và tích cực thúc đẩy ứng dụng của công nghệ này trong ngành công nghiệp.

So sánh kỹ thuật giữa phương pháp PSA và phương pháp đông lạnh
 

  

Lưu vực chi phí và quy mô

Sự khác biệt về chi phí giữa hai quá trình tạo oxy thay đổi theo nhu cầu oxy và yêu cầu độ tinh khiết của oxy, và khoảng 8000m³/h là đầu nguồn cạnh tranh giữa chúng. Phương pháp gây đông máu có lợi thế trong nhu cầu oxy độ tinh khiết cao - và các thiết bị tỷ lệ lớn-, trong khi phương pháp PSA cạnh tranh hơn trong các thiết bị và kịch bản tỷ lệ vừa và vừa và vừa. Dữ liệu cho thấy tỷ lệ sản xuất oxy PSA trong tổng sản lượng oxy đã tăng lên hàng năm, từ 4,0% năm 1984 lên 11,8% vào năm 1992 tại Hoa Kỳ và từ 6,0% năm 1985 đến 33,0% vào năm 1993 tại Nhật Bản.

Tiến bộ công nghệ thúc đẩy khả năng cạnh tranh

Từ những năm 1990, công nghệ PSA đã tạo ra những đột phá trong hiệu suất hấp phụ, sản xuất van và hệ thống điều khiển. Thang đo của thiết bị đã mở rộng từ vài trăm mét khối mỗi giờ lên vài nghìn mét khối và mức tiêu thụ năng lượng đã giảm từ 0.5 - 0.55 kW · h/m³ trong những năm 1980 xuống còn khoảng 0,4kW · h/m³ trong những năm 1990. Khoảng năm 1990, Mitsubishi Heavy Industries của Nhật Bản đã xây dựng thiết bị tạo oxy8650} m³/h PSA tại thời điểm đó, đánh dấu rằng công nghệ này liên tục mở rộng lãnh thổ ứng dụng của mình trong cuộc thi với phương pháp gây đông lạnh.

Phát triển và đổi mới các chất hấp phụ tạo oxy

Sửa đổi và tối ưu hóa sàng phân tử zeolite

Các chất hấp phụ là cốt lõi của công nghệ tạo oxy PSA và hiệu suất của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng phân tách. Hiện tại, sàng phân tử thế hệ oxy được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp bao gồm CAX, loại NAX và các sản phẩm sửa đổi. Các tổ chức nghiên cứu trong nước đã cải thiện hiệu suất của sàng phân tử thông qua công nghệ sửa đổi. Ví dụ, sàng phân tử H243 được phát triển bởi Đại học Công nghệ Nam Kinh có khả năng hấp phụ nitơ là 25,75cm³/g và nitơ - Tỷ lệ hấp phụ oxy của sàng phân tử H114 đạt tới 5,06, có tiềm năng công nghiệp hóa. Ngoài ra, lix zeolite có khả năng hấp phụ nitơ cao hơn 50% so với NAX và liagx zeolite có lợi thế của khả năng hấp phụ lớn và giải hấp dễ dàng.

Nghiên cứu các điểm nóng của sàng phân tử carbon

Nghiên cứu về sàng phân tử carbon (CMS) tập trung vào kiểm soát cấu trúc lỗ rỗng và tối ưu hóa hiệu suất. Bằng cách thêm vật liệu từ tính, tốc độ hấp phụ và độ chọn lọc của oxy được cải thiện và sự phân tách oxy tinh khiết và nitơ tinh khiết cao và nitơ cao được thực hiện. PU - 8 sàng phân tử đặc biệt để tạo ra oxy tách không khí được phát triển bởi Đại học Bắc Kinh đã cải thiện đáng kể khả năng hấp phụ và nitơ - hệ số tách oxy so với sàng phân tử CAX và NAX truyền thống.

Tiến trình và ứng dụng quá trình hấp phụ áp lực

Tối ưu hóa và phát triển hoạt động quy trình

Các thiết bị tạo oxy PSA ban đầu hầu hết được áp dụng cao - hấp phụ áp suất và giải hấp khí quyển. Giờ đây, các thiết bị quy mô lớn của các thiết bị quy mô lớn- là sự hấp phụ trong khí quyển và giải hấp chân không để cải thiện thu hồi oxy và giảm mức tiêu thụ năng lượng. Trong các ứng dụng công nghiệp, các kết hợp khác nhau về áp lực vận hành và chất hấp phụ phù hợp cho các kịch bản đa dạng. Ví dụ, các thiết bị tỷ lệ lớn - áp dụng sự hấp phụ khí quyển và giải hấp chân không, có thể tạo ra oxy với độ tinh khiết lên tới 95,0% cho lò điện, hỗ trợ đốt cháy và các trường khác.

Kinh tế và hiệu suất đột phá của các thiết bị quy mô lớn-

Các chỉ số kỹ thuật của các doanh nghiệp trong nước trong các thiết bị tạo oxy PSA tỷ lệ lớn- quy mô liên tục được cải thiện. Ví dụ, thiết bị 1000m³/h của Công nghệ Tiên phong Đại học Bắc Kinh có mức tiêu thụ năng lượng thấp tới 0,35kW · h/m³ và tỷ lệ thu hồi oxy khoảng 66%, và các chỉ số khác nhau gần với cấp độ hàng đầu quốc tế. Các thiết bị của máy móc Kunshan Jinhu, Simet Asia Gas Systems và các doanh nghiệp khác cũng hoạt động tốt trong sản xuất khí, tinh khiết và tiêu thụ năng lượng, cho thấy giá trị kinh tế của công nghệ PSA trong các ứng dụng công nghiệp.

Các quy trình kết hợp mở rộng ranh giới ứng dụng

Để đáp ứng nhu cầu về oxy độ tinh khiết-, quá trình PSA kết hợp được phát triển bởi Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd. của Nhật Bản, kết hợp các ưu điểm của sàng phân tử carbon và sief phân tử Zeolite. Các quá trình kết hợp của PSA với tách màng liên tục (CMC) và phương pháp gây lạnh cũng đang được nghiên cứu, cung cấp các ý tưởng mới để mở rộng phạm vi ứng dụng của công nghệ PSA.
 

Bố cục kỹ thuật và đóng góp công nghiệp của Tập đoàn Newtek
 

Tập đoàn Newtek(https: //www.newtek - group.com/)Theo kịp xu hướng phát triển của công nghệ tạo oxy tách không khí PSA và tiếp tục đầu tư vào nghiên cứu và phát triển hấp phụ, tối ưu hóa quy trình và sản xuất thiết bị. Dựa vào tích lũy kỹ thuật, nhóm cung cấp các giải pháp tùy chỉnh cho nhu cầu tạo oxy của các quy mô khác nhau và các sản phẩm của nó được sử dụng rộng rãi trong hỗ trợ đốt công nghiệp, điều trị y tế, bảo vệ môi trường và các lĩnh vực khác. Bằng cách thúc đẩy công nghiệp hóa công nghệ PSA, Tập đoàn Newtek giúp cải thiện trình độ hiệu quả và bảo vệ môi trường của ngành sản xuất oxy và góp phần phát triển bền vững của ngành.

Kết luận: Triển vọng trong tương lai của công nghệ PSA

Với sự tăng trưởng của nhu cầu oxy, quy mô của các thiết bị tạo oxy tách không khí PSA sẽ tiếp tục mở rộng. Sự phát triển của các chất hấp phụ mới và tối ưu hóa quá trình là trọng tâm của sự phát triển trong tương lai, điều này sẽ cải thiện hơn nữa độ tinh khiết của oxy sản phẩm, tăng tỷ lệ thu hồi và giảm đầu tư và tiêu thụ năng lượng. Công nghệ PSA đang đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong lĩnh vực tạo oxy với khả năng cạnh tranh liên tục. Các doanh nghiệp như Newtek Group sẽ tiếp tục thúc đẩy đổi mới công nghệ và hội nhập công nghiệp, dẫn đầu ngành công nghiệp ở cấp độ cao hơn.