Kyslíkový generátor pro úpravu důlních vod

Nasávání a filtrace vzduchu

Proces začíná nasáváním atmosférického vzduchu průmyslovým filtračním systémem.

Důlní prostředí často obsahuje polétavý prach generovaný:

Více{0}}stupňové sací filtry zachycují nečistoty dříve, než vzduch vstoupí do kompresního systému.

Kryty filtrů jsou obvykle vyrobeny z uhlíkové oceli nebo slitiny hliníku s práškovým{0}}nástřikem a používají vyměnitelné filtrační vložky.

Komprese vzduchu

Filtrovaný vzduch vstupuje do rotačního šroubového kompresoru, kde se tlak zvýší na přibližně 7–10 bar(g).

Souprava kompresoru se obecně skládá z:

Kompresor přenáší stlačený vzduch do čistící části procesním potrubím z uhlíkové oceli nebo nerezové oceli.

Tlakové senzory nepřetržitě monitorují stav vypouštění kompresoru a přenášejí data do řídicího systému PLC.

Čištění vzduchu

Stlačený vzduch obsahuje vlhkost, olejové aerosoly a jemné částice, které mohou poškodit adsorpční média. Čistící sekce odstraňuje kontaminanty pomocí několika stupňů čištění:

Proces úpravy snižuje obsah vlhkosti předtím, než vzduch vstoupí do systému PSA.

V závislosti na konfiguraci se výstupní rosné body obvykle pohybují od -40 stupňů do -70 stupňů.

Udržování nízké úrovně vlhkosti chrání materiál molekulárního síta a stabilizuje výkon produkce kyslíku.

Separace kyslíku

Systém PSA odděluje kyslík ze stlačeného vzduchu pomocí zeolitového molekulárního síta. Stlačený vzduch vstupuje do adsorpčních nádob naplněných médiem molekulárního síta.

Molekuly dusíku se připojují k vnitřnímu povrchu adsorbentu, zatímco molekuly kyslíku procházejí ložem a vstupují do systému sběru kyslíku.

Jednotka PSA střídá cykly adsorpce a regenerace.

Během provozu:

Automatické přepínací ventily obrátí funkce nádoby podle naprogramovaného načasování cyklu.

Tento proces umožňuje nepřetržitou tvorbu kyslíku bez přerušení následných úprav.

Typická čistota kyslíku se pohybuje od 90 % do 95 %.

Jednotka pro výrobu kyslíku PSA

Skid pro výrobu kyslíku obsahuje zařízení pro separaci jádra. Mezi hlavní součásti patří:

Adsorpční nádoby jsou vyrobeny z tlakové -uhlíkové oceli a namontované na nosných rámech z konstrukční oceli.

Kapacita systému se obvykle pohybuje od 10 Nm³/h do 5 000 Nm³/h v závislosti na požadavcích čistírny.

Zásobník kyslíku

Generovaný kyslík vstupuje před distribucí do vyrovnávací nádoby. Zásobník plní několik funkcí:

Typické skladovací tlaky se pohybují mezi 8 a 16 bar(g).

U větších úpravárenských zařízení mohou být do distribučního systému integrovány další zásobníky kyslíku.

Distribuční síť kyslíku

Systém distribuce kyslíku přenáší kyslík z generátoru do zařízení na úpravu. Síť obecně zahrnuje:

Distribuční sběrače mohou dodávat kyslík do více stupňů úpravy současně.

Průtok lze nastavit nezávisle pro každou zónu ošetření.

Systémy jemné difúze bublin

Jemné bublinkové difuzory přenášejí kyslík do vody pomocí membránových provzdušňovacích zařízení. Typická sestava difuzoru se skládá z:

Membrána uvolňuje malé bublinky kyslíku, které zvětšují kontaktní plochu plynu-kapaliny. Jak bubliny stoupají vodním sloupcem, kyslík přechází do roztoku a zvyšuje koncentraci rozpuštěného kyslíku.

Jemnobublinné systémy jsou běžně instalovány v nádržích biologického čištění a oxidačních nádržích.

Venturiho vstřikování kyslíku

Venturiho systémy vstřikují kyslík přímo do tlakových potrubí procesní vody. Venturiho tryska vytváří nízkotlakou zónu-, která nasává kyslík do proudu vody.

Směs kyslíku-voda pak vstupuje do reakčních nádrží, oxidačních nádob nebo distribučních systémů.

Venturiho vstřikovací systémy eliminují u některých konfigurací úpravy potřebu velkých provzdušňovacích nádrží.

Kyslíkové kuželové reaktory

Kyslíkové kuželové reaktory rozpouštějí kyslík za zvýšeného tlaku. Reaktor se skládá z:

Voda vstupuje do kužele pod tlakem, zatímco kyslík je vstřikován do vnitřní cirkulační zóny. Tlakové prostředí zvyšuje rozpouštění kyslíku a minimalizuje ztráty plynu.

Systémy kyslíkových kuželů se běžně používají, když jsou požadovány hladiny rozpuštěného kyslíku výrazně nad atmosférickou saturací.

Generátor kyslíku nepřetržitě dodává kyslík do oxidačních reaktorů, kde se rozpuštěné železité železo přeměňuje na železité železo.

Trojmocné železo se následně vysráží a usadí v následném čiřicím zařízení.