Unidad de separación de aire

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Unidad de separación de aire

Generador de oxígeno por adsorción por oscilación de presión al vacío VPSA

Introducción del producto

El generador de oxígeno por desorción al vacío VPSA (Adsorción por oscilación de presión) consta principalmente de un soplador, una bomba de vacío, una válvula de conmutación, un adsorbedor y un tanque de equilibrio de oxígeno. El aire crudo es presurizado por un soplador Roots y entra en el adsorbedor, que está lleno de tamices moleculares de oxígeno. La humedad, el dióxido de carbono y el nitrógeno se adsorben para producir oxígeno. Cuando se alcanza un cierto nivel de adsorción, se utiliza una bomba de vacío para evacuar el sistema y la humedad adsorbida, el dióxido de carbono, el nitrógeno y pequeñas cantidades de otros gases se extraen y descargan a la atmósfera, regenerando el adsorbente. Los pasos del proceso anteriores se controlan automáticamente mediante un PLC y un sistema de válvulas de conmutación.

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Parámetros del producto

Técnico principal

+Producción de oxígeno

100-5000 Nm³/h

+Pureza del oxígeno

70~94%

+Presión de salida

≤20KPa (se puede aumentar)

+Tasa operativa anual

≥95%

Tabla principal de parámetros técnicos

Modelo

Producción de oxígeno Nm³/h

% de pureza de oxígeno

Presión de oxígeno kPa

Consumo unitario de energía kWh/m³/02

Tiempo de inicio mínimo

Tasa operativa anual 9%

Potencia instalada KW

Consumo de agua de refrigeración m³/h

Superficie construida m2

10KV 380V

VBA0-200

200 

90-93

10~20

0,36-0,38

≤45

≥95

118 

15× 15

VBA0-250

250 

150 

15× 15

VBA0-300

300 

177 

15× 15

VBA0-350

350 

206 

16× 15

VBA0-400

400 

220

7

16× 15

VBA0-450

450 

235 

16× 15

VBA0-500

500

260

8

18× 15

VBA0-600

600 

275 

18× 15

VBA0-800

800 

390 

18× 15

VBA0-1000

1000 

487 

10 

21×15

VBA0-1300

1300 

650 

11 

21×18

VBA0-1500

1500 

780 

12 

21×18

VBA0-2000

2000 

960 

14 

24×18

VBA0-2500

2500 

1215 

16 

24×20

Nota: Presión de aire del instrumento 0,5~0,6 MPa, punto de rocío -20~-40℃; presión del agua de refrigeración ≥0,2 MPa, temperatura ≤32℃, la calidad del agua es industrial circulante

agua (las dimensiones del espacio del piso están sujetas al diseño final)

Aplicación

◎Industria metalúrgica: fabricación de acero en hornos de arco eléctrico, enriquecimiento de oxígeno en la fabricación de hierro en altos hornos, enriquecimiento de oxígeno en hornos de cuba vertical, ayuda a la combustión

◎Industria metalúrgica no ferrosa: fundición de plomo, fundición de cobre, fundición de zinc, fundición de aluminio, enriquecimiento de oxígeno en varios hornos

◎Industria de protección del medio ambiente: Tratamiento de agua potable, tratamiento de gases residuales, blanqueo de pulpa, tratamiento bioquímico de residuos

◎Industria química: Diversas reacciones de oxidación, producción de ozono, gasificación del carbón

◎Industria médica: Barras de oxígeno, oxigenoterapia, atención sanitaria deportiva

◎Industria acuícola: Acuicultura marina y de agua dulce

◎Otras industrias: Fermentación, corte, hornos de vidrio, aire acondicionado, incineración de residuos

Áreas de aplicación y comparación con métodos criogénicos

Categorías de proyectos

Unidad de producción de oxígeno por separación de aire criogénico

Generador de oxígeno por adsorción por oscilación de presión y desorción al vacío

Principio de separación

El aire se licúa y la separación se logra en función de los diferentes puntos de ebullición del oxígeno y el nitrógeno.

La adsorción a presión y la desorción al vacío se utilizan para lograr la separación utilizando las diferentes capacidades de adsorción de loxígeno y nitrógeno.

Características del proceso

Flujo de proceso complejo, que requiere compresión, enfriamiento/congelación, pretratamiento, expansión, licuefacción, fraccionamiento y temperatura de operación inferior a 180 grados Celsius

Flujo de proceso simple, que requiere solo compresión/separación al vacío; la temperatura de funcionamiento es la temperatura ambiente.

Características principales del equipo

Muchas piezas móviles, estructura compleja y muchos instrumentos de soporte y componentes de control, incluido el compresor de aire centrífugo (o compresor de aire sin aceite), el separador de vapor, el purificador de aire, el intercambiador de calor, el expansor alternativo y la torre de separación de filtros

Menos piezas móviles, equipos sencillos, menos soporte

instrumentos y componentes de control, incluido soplador, adsorción

torre, bomba de vacío y tanque de almacenamiento de oxígeno.

Características operativas

Operación compleja, no se puede iniciar inmediatamente después de su uso. Debido a que funciona a temperaturas ultrabajas, el equipo debe someterse a un arranque previo al enfriamiento y a un período de consumo de energía ineficaz (acumulación de líquido a baja temperatura y purga de calor) antes de ponerse en funcionamiento normal. Cuanto más largos y frecuentes sean los tiempos de arranque y apagado, mayor será el consumo unitario de energía del gas terminado. Los operadores requieren una amplia formación técnica especializada y una rica experiencia práctica.

Operación sencilla, arranque y apagado según sea necesario. El control y monitoreo de la operación son implementados por PLC, con tiempos de arranque y apagado cortos, menos de 5 minutos. Además, el funcionamiento continuo y el apagado durante períodos prolongados no afectarán las condiciones de funcionamiento. No es necesario realizar paradas periódicas para inspección y mantenimiento. Los operadores pueden comenzar a operar el equipo después de un breve período de capacitación técnica.

Ámbito de aplicación

Requiere múltiples productos gaseosos, incluidos oxígeno, nitrógeno y argón; pureza del oxígeno superior al 99,5%.

Extrae un solo gas con una pureza del 90-95%.

Características de mantenimiento

El compresor de aire centrífugo, la máquina de vapor de condensación y el expansor tienen altos requisitos y especificaciones; el mantenimiento de los intercambiadores de calor en la torre de fraccionamiento requiere personal especialmente capacitado y experimentado.

El mantenimiento de sopladores, bombas de vacío y válvulas programables es rutinario y puede ser realizado por personal de mantenimiento ordinario.

Ingeniería civil y características de instalación

La unidad es compleja y ocupa una gran superficie, por lo que requiere una planta dedicada. La torre de separación requiere una base a prueba de congelamiento, lo que genera altos costos de construcción. Se requiere un equipo de instalación con experiencia en separación de aire; el ciclo de instalación es largo, la dificultad es alta (para torres de fraccionamiento) y el costo de instalación es alto

La unidad tiene una estructura externa pequeña, ahorra espacio y se puede instalar utilizando métodos convencionales con un ciclo de instalación corto y bajo costo.

Seguridad automática del programa

Con múltiples unidades, especialmente cuando se utilizan expansores de turbinas de alta velocidad, las fallas pueden afectar fácilmente el funcionamiento normal del equipo. Se requieren operadores calificados para la supervisión. El funcionamiento a temperaturas extremadamente bajas o incluso a altas presiones supone un riesgo de explosión, como lo demuestran numerosos casos.

Después del inicio, puede funcionar de forma totalmente automática y sin supervisión. Debido a que funciona a temperatura normal y baja presión, no existen factores inseguros. No existe riesgo de explosión, como lo demuestran numerosos casos.

Ajuste de pureza

Ajuste de pureza incómodo, alto costo de producción de oxígeno

Ajuste conveniente de pureza, bajo costo de producción de oxígeno

Costo de producción de oxígeno

Consumo de energía~1,25 kwh/m³

Consumo de energía inferior a 0,35 kwh/m³

Inversión total

Alta inversión

Baja inversión

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