Генератор кислорода

Генератор кислорода PSA промышленный

Генераторы кислорода «МАС Системз» с технологией PSA- короткоцикловой безнагревной адсорбции.

Применение воздухоразделительных адсорбционных кислородных установок позволяет снизить затраты на получаемый кислород в несколько раз. Безусловным преимуществом этих систем, помимо экономической выгоды, является их простота в работе и обслуживании, а также очень высокая надежность.

Генераторы кислорода PSA отделяют кислород (O2) от воздуха с использованием технологии адсорбции при переменном давлении. Атмосферный воздух, который состоит приблизительно из 21% кислорода и 78% азота, пропускается через слой цеолитного молекулярного сита (СMS) с определенным давлением. Сито адсорбирует N2 и пр. газы, позволяя кислороду проходить через него в виде газообразного продукта. Пока одна из колонн находится в фазе адсорбции, другая колонна регенерируется путем сброса давления, при этом сито выпускает адсорбированные газы в атмосферу, и цикл повторяется. Программируемый контроллер управляет технологическими клапанами по чередующемуся циклу со встроенной логикой для автоматической остановки/ запуска.

Расход и чистота кислорода остаются неизменными независимо от пиковых нагрузок. В нормальных условиях эксплуатации и при правильном уходе цеолитное молекулярное сито будет иметь длительный срок службы.

1

Принцип работы генераторов кислорода

Принцип адсорбции. Разделение газов адсорбционными системами основано на связывании твердым веществом, называемым адсорбентом, отдельных компонентов газовой смеси. Это явление физически обусловлено силами взаимодействия молекул газа и адсорбента.

Влияние температуры и давления. Методы получения из воздуха газообразного кислорода с помощью технологии адсорбции на сегодняшний день доведены почти до совершенства. Работа современной кислородной адсорбционной установки основана на том, что поглощение газа адсорбентом сильно зависит от температуры и парциального давления компонента газа. Таким образом, благодаря изменению давления и температуры можно регулировать процессы поглощения газа и регенерации адсорбента.

Технологии короткоцикловой адсорбции. Процесс работы кислородной установки устроен таким образом, что легко адсорбируемые компоненты смеси газа (азот, вода, углекислота) поглощаются адсорбентом, тогда как слабо адсорбируемые и неадсорбируемые компоненты (кислород, аргон) проходят через установку. На сегодняшний день получили распространение три метода организации циклического безнагревного процесса адсорбционного разделения воздуха: напорные (КЦА или PSA), вакуумные (VSA) и смешанные (VPSA). Для напорных схем кислород извлекают при давлении выше атмосферного, а стадия регенерации адсорбента протекает при атмосферном давлении. В вакуумных схемах кислород получают при атмосферном давлении, регенерация проводится при отрицательном давлении. Работа смешанных схем сочетает изменение давления от положительного до отрицательного.

Генератор кислорода PSA – блок-схема адсорбции при переменном давлении
Генератор кислорода PSA - блок-схема адсорбции при переменном давлении

В промышленности наиболее широкое распространение получили кислородные КЦА-установки, работа которых устроена следующим образом: Воздушный компрессор сжимает атмосферный воздух, который направляется в воздушный ресивер, сглаживающий пульсации давления, а из него в систему воздухоподготовки. После очистки воздуха от механических примесей, капельной влаги, паров масла и снижения точки росы воздух подается в адсорбционный воздухоразделительный блок. Блок разделения воздуха включает два адсорбера, содержащие гранулированный адсорбент, вещество, селективно поглощающее из воздуха азот и пары воды.

 

Во время работы установки адсорберы попеременно находятся в стадии поглощения и регенерации. На стадии поглощения происходит улавливание адсорбентом азота с получением продуктового газа кислорода, который поступает в кислородный ресивер. На стадии регенерации поглощенный азот выделяется из адсорбента и отводится в атмосферу. Далее процесс повторяется многократно. Кислород из ресивера может отводиться потребителю или подаваться далее на дожимающий кислородный компрессор для получения кислорода высокого давления и последующей заправки кислородных баллонов.

Преимущества кислородных генераторов «МАС Системз» MASPSAGO2:

  • Полная автоматизация, простота в обслуживании;
  • Высокая отказоустойчивость, надежность;
  • Во время работы не требуется контроль со стороны оператора;
  • Быстрый запуск и остановка системы;
  • Высокая чистота получаемого кислорода;
  • Небольшие габариты и вес;
  • Низкое энергопотребление;
  • Большой ресурс установок;
  • Низкие эксплуатационные затраты;
  • Отсутствие специальных требований к помещению;
  • Простой монтаж и интеграция в существующую пневмосистему предприятия.

       Области применения генераторов кислорода:

■ Газовая сварка, резка и пайка металлов
Одно из важнейших применений кислорода связано с его использованием в газосварочных работах благодаря созданию высокотемпературного пламени в сварочных горелках, что обеспечивает высокое качество и скорость выполнения работ.
■ Металлургия
В металлургической отрасли кислород применяется с целью увеличения температуры горения при производстве черных и цветных металлов, что позволяет существенно повысить эффективность процесса.
■ Химическая и нефтехимическая промышленность
В химическом и нефтехимическом производстве кислород широко используется для окисления исходных реагентов с целью получения азотной кислоты, этиленоксида, пропиленоксида, винилхлорида и других важных химических соединений.
■ Нефтегазовая промышленность
Кислород используется для увеличения производительности заводов по крекингу нефти, для более эффективной переработки высокооктановых компонентов, а также для уменьшения серных отложений на НПЗ.
■ Медицина

В медицине кислород используется для создания специальных дыхательных смесей, в том числе для наркоза, в палатах со специальным микроклиматом.

■ Рыборазведение

Использование кислорода в рыборазведении способствует увеличению выживаемости и выхода мальков, а также сокращению срока инкубации. Помимо рыборазведения кислород применяется для выращивания креветок, крабов, мидий.

■ Стекольная промышленность

В стекловаренных печах кислород эффективно применяется для повышения температуры и улучшения процессов горения.

■ Утилизация отходов

Применение кислорода в мусоросжигательных печах позволяет существенно увеличить температуру пламени, что в итоге обеспечивает большую экономичность и производительность печей.