Технологія застосування молекулярного сито в генераторі кисню PSA

Генератори кисню PSA виробляють кисень на основі різниці швидкостей адсорбції кисню та азоту молекулярних сит. Вони мають переваги простого процесу, швидкого виробництва газу та низького споживання енергії та широко використовуються у промислових та медичних галузях. Як ключове середовище, продуктивність молекулярних сит безпосередньо впливає на ефект виробництва кисню, а дослідження їх технології застосування мають велике значення.

1.PSA кисеньгенераториПотік процесу

1.1 Класифікація структури кисневого генератора

Генератори кисню PSA, як правило, поділяються на одноповерхову, подвійну вежу, чотири вежі та багатоповерхові структури. Процес виробництва подвійної вежі кисню відносно широко використовується через високу ефективність виробництва кисню, хороший енергозберігаючий ефект, хорошу стабільність подачі кисню, низьку вартість та проста установка та використання. Одномовний генератор кисню підходить для переривчастого або підтримується спалюванням сценаріїв подачі кисню. Багатоповерховий кисневий генератор має відносно складну структуру і підходить для сценаріїв подачі кисню з невеликим потоком з обмеженнями простору.
Азот та кисень - основні компоненти повітря. Адсорбційна здатність азоту на молекулярних ситах цеоліту сильніша, ніж у кисню (азот має сильну взаємодію з поверхневими іонами молекулярного сито). Коли повітря проходить через адсорбційне шпал, наповнений молекулярним ситовим адсорбентом цеоліту під тиском, азот адсорбується молекулярним ситом. Кисень збагачується газовою фазою через меншу адсорбцію та витікає з адсорбційного русла, так що кисень та азот відокремлюються для отримання кисню. Коли молекула адсорбує азот до насичення, перестаньте проходити повітря і зменшити тиск адсорбційного русла. Аналізується азот, адсорований молекулярним ситом, а молекула регенерується і може бути повторно використана. Кисень можна виробляти постійно шляхом перемикання між двома або більше адсорбційними ліжками. Однак, оскільки продуктивність адсорбції аргону та кисню не сильно відрізняється, важко розділити ці два, і вони збагачені у змішаній газовій фазі, так що чистота кисню, отримана генератором кисню, що піднімається тиск, як правило, (93 ± 3)%.

1.2 Аналіз типового потоку процесу
Фігура 1-це загально використаний енергозберігаючий молекулярний молекулярний ситовий генератор кисневого генератора, який включає багатоступеневий фільтр, холодну сушарку, резервуар з повітряним буфером, генератор кисню з подвійною вежею, резервуар для процесів кисню та інші компоненти. Повітря, що надається повітряним компресором, потрапляє до першої групи фільтрів для фільтрації, а потім сушиться холодною сушаркою і фільтрується другою групою фільтрів і потрапляє в резервуар для зберігання повітря. Бак для зберігання повітря забезпечує чисте джерело газу для генератора кисню з подвійною вежею. Генератор кисню приймає структуру подвійної вежі і використовує принцип адсорбції молекулярного сито для приготування кисню. Підготовлений кисень потрапляє в резервуар для кисню з верхнього трубопроводу, а потім подається до кінцевого кисню через вимірювач, соленоїдний клапан і т. Д. Процес на малюнку 1 ефективно очищає повітря перед розділенням, встановлюючи подвійний набір фільтрів і холодну сушарку на передньому кінці, видаляючи безтурботи, такі як частинки, пара водяних та масла у повітрі. Вміст вологи повітря після сушіння буде нижче 0. A cycle working mode of A adsorption (B desorption) → AB equalization → A desorption (B adsorption) → B adsorption (A desorption) → BA equalization → B desorption (A adsorption) is formed between adsorption tower A and adsorption tower B, which effectively saves energy, reduces oxygen production costs, and produces oxygen з чистотою більше або дорівнює 90% (об/об).

2. Типи молекулярних сит для виробництва кисню та їх методи підготовки

2.1 Визначення та структурна основа молекулярних сит
Молекулярні сита відносяться до синтетичного або природного зволоженого алюміносилікатного (цеоліту) з хімічною формулою (m'2m) o ・ Al2O3 ・ xsio2 ・ yh2o, де m 'і m представляють моноваляційні або двовалентні катії. Речовина в основному складається з діоксиду кремнію через кисневі мости, утворюючи відкриту скелетну структуру. Саме через багаті типи скелетів всередині молекулярного сито молекулярне сито має ефективні адсорбції та каталітичні властивості, що робить його важливим матеріалом в технічних галузях обладнання для поділу повітря, хімії навколишнього середовища тощо. Існує багато типів цеолітів, серед яких 3a, 4a, 5a, x і 13x - це найбільш широко використовувані цеоліти.

2,2 типи кисневих молекулярних сит
Як важливе застосування молекулярних сит, молекулярні сити кисню в основному використовуються в процесі вироблення кисню, що піднімається тиском, адсорбції та атмосферної десорбції, що зазвичай вимагає високої здатності адсорбції азоту та відмінної коефіцієнта поділу азогену-кисню. Загально використовуються молекулярні сита, що генерують кисень

2.3 Метод підготовки молекулярного сито

Метод гідротермального синтезу
Метод гідротермального синтезу полягає в тому, щоб змішувати луг, оксид алюмінію, оксид кремнію та воду в певній пропорції і рівномірно перемішувати їх, потім покласти їх у закриту контейнер, нагрівати їх розчином гарячої води та генерувати молекулярні сити через такі кроки, як нуклеація, ріст та кристалізація. Метод гідротермального синтезу є найпоширенішим методом підготовки цеоліту в даний час. Його перевага полягає в ефективному розчині води, яка може рівномірно розчиняти сировину у воді. Метод гідротермального синтезу можна розділити на дві категорії відповідно до температури кристалізації: низька температура (25 ~ 150 градусів) та високу температуру (＞ 150 градусів).
Метод передачі газової фази
Метод перенесення газової фази - це метод синтезу молекулярних ситів іоліту цеоліту та цеолітових мембран. У цьому процесі реакційні матеріали спочатку змішуються з утворенням аморфного колоїду, а потім колоїд розміщується в спеціальному реакторі. У перфорованому ситовому судні органічний амін і вода в рідині на дні реактора не контактують з твердими реагентами, а нагріваються при певній температурі, утворюючи молекулярне сито з цеоліту або цеолітову мембрану. Метод перенесення газової фази використовується для приготування молекулярних ситів, що має переваги поділу фази твердих рідин, уникаючи взаємного забруднення між двома системами та розчинниками переробки. Однак процес експлуатації цього методу відносно громіздкий, цикл синтезу довгий, і легко виробляти домішки. Ці проблеми обмежують його застосування у фактичному промисловому виробництві.
Іонний метод синтезу
Метод теплового синтезу іонів використовує іонну рідину як розчинник, змішує різноманітність різної реакційної сировини в конкретних умовах, а потім реагує в реакторі, щоб нарешті отримати молекулярне сито. Цей метод створив новий спосіб синтезу фосфатних цеолітів. Перевага полягає в тому, що іонні рідини можуть використовуватися як розчинники, так і засоби, що спрямовують структуру, які можуть бути завершені при кімнатній температурі. Він також має характеристики високої ефективності та безпеки. Однак метод теплового синтезу іонів має такі проблеми, як споживання енергії високого синтезу та незрілий процес, і все ще знаходиться на етапі розвідки.
Метод синтезу системи сухого порошку
Цей метод адсурує шаблон шляхом перемішування реакційної сировини, а потім кристалізується при певній температурі, і нарешті елюїт і висихає продукт, щоб отримати молекулярне сито. Порівняно з іншими методами, метод синтезу сухого порошку зменшує споживання органічної речовини, тому він може зменшити витрати і мати відносно невеликий вплив на навколишнє середовище. Однак у підготовці молекулярних ситів все ще існує багато проблем, таких як вибір матеріалів для сушіння порошків, процес та експлуатація реакції сушіння порошку тощо, які потребують подальших поглиблених досліджень. Це причина, чому масштабне промислове виробництво ще не досягнуто.

3. Фактори, що впливають на термін служби молекулярних ситів кисню та аналізу їх принципів відмови

Після періоду використання молекулярні сита матимуть такі проблеми, як тривалий процес адсорбції та аналізу, погана адсорбційна здатність та недостатній аналіз, що призведе до зменшення чистоти кисню, а молекулярне сит поступово провалюється і його потрібно замінити. За допомогою практичного порівняльного аналізу принцип відмови молекулярних сит зазвичай викликається внутрішнім накопиченням нафти та води, а також пульверизацією самого молекулярного сито; і фактори, що впливають на термін служби молекулярних сит, в основному включають наступні чотири: ① якість самого молекулярного сито; ② Процес наповнення молекулярного сито; ③ Пристрій молекулярного сито; ④ Чистота газу, що надходить у молекулярне сито.

4. Технічні сили та продукти Newtek
Як провідний світовий виробник високотехнологічної газової системи, Newtek зробив великі досягнення в галузі кисню, азоту, аргону та інших пристроїв виробництва електроенергії та генераторів наповнення циліндрів. Маючи глибокий досвід роботи з генераторами газу на місці та будівництві заводських систем, компанія успішно встановила близько 350 генераторів та фабрики по всьому світу, демонструючи потужні можливості технічного впровадження та можливості виконання проектів.
Основні лінії продуктів охоплюють декілька полів, таких як кисневі та азотні рослини PSA/VPSA, низькотемпературні рослини кисню/азоту/аргону, а продукти мають значні технічні переваги. ПрийняттяКисень PSA Виробниче обладнання як приклад,НьютекГлибоко інтегрує передову технологію застосування молекулярних ситів і точно вибирає моделі для різних потреб у галузі. Наприклад, система виробництва кисню, налаштована для медичної промисловості, використовує модифіковані молекулярні сити Li-LSX. З його надвисоким коефіцієнтом поділу азото-кисню та адсорбційною здатністю азоту він може стабільно виробляти медичний кисень з чистотою, що перевищує або дорівнює 90%, відповідаючи суворим стандартам клінічного використання; Обладнання для виробництва кисню для промислового поля використовує молекулярні типи сито, придатні для різних умов праці, враховуючи ефективність виробництва кисню та витрати на споживання енергії.
У процесі проектування та виробництва продукції NewTek покладається на вдосконалені виробничі процеси та суворі системи контролю якості, щоб забезпечити стабільну та надійну продуктивність обладнання. Його обладнання приймає оптимізований процес виробництва подвійної вежі кисню в поєднанні з ефективною системою попередньої обробки очищення повітря, щоб забезпечити термін експлуатації послуг та ефективність виробництва кисню молекулярного сито з джерела. У той же час компанія надає велике значення персоналізованим потребам користувачів та надає повний спектр індивідуальних послуг. Від масштабу обладнання, чистоти виробництва кисню до системних інтеграційних рішень, вони можуть бути гнучко відрегульовані відповідно до фактичних потреб клієнтів. Незалежно від того, чи це сценарій постачання кисню з невеликим потоком з обмеженим простором або масштабними потребами промислового виробництва, NewTek може надати відповідне рішення та продовжувати розширювати можливості глобальних клієнтів технологічними інноваціями та професійними послугами.