Průmyslový generátor kyslíku

Průmyslový generátor kyslíku, také známý jako kyslíkový koncentrátor nebo kyslíkový koncentrátorový systém, je speciálně navržené zařízení používané k výrobě vysoce čistého kyslíku z okolního vzduchu. Je nezbytný v různých průmyslových aplikacích, které vyžadují stabilní a spolehlivý přívod kyslíku. Účinně odděluje kyslík od dusíku a dalších plynů prostřednictvím pokročilé technologie, čímž splňuje požadavky na vysokou kvalitu kyslíku v průmyslových odvětvích, jako je výroba oceli, výroba skla, chemické reakce atd.

Pressure Swing Adsorption (PSA) je adsorpční separační proces široce používaný v průmyslové oblasti. Tento proces využívá selektivní adsorpční charakteristiky porézních pevných materiálů za různých tlakových podmínek k dosažení separace plynů. Konkrétně, při vyšších tlacích porézní pevné materiály selektivně adsorbují specifické plynné složky, aby se dosáhlo separace plynu; při nižších tlacích se tyto adsorbované plynné složky desorbují, což umožňuje regeneraci adsorbentu.

Když se tento proces používá k výrobě kyslíku, nazýváme to proces výroby kyslíku adsorpcí při kolísání tlaku. Základní kroky tohoto procesu lze shrnout následovně: Nejprve je čistý vzduch natlakován dmychadlem a poté je stlačený vzduch posílán do adsorpční věže. V adsorpční věži budou nečistoty jako H2O (vodní pára), CO₂ (oxid uhličitý) a N2 (dusík) ve vzduchu adsorbovány adsorbentem, zatímco kyslík bude pronikat adsorbentovou vrstvou. Následně kyslík, který pronikne vrstvou adsorbentu, vstoupí do vyrovnávací nádrže pro stabilizaci tlaku a nakonec bude odeslán do plynového bodu k použití. Když se adsorbent do určité míry adsorbuje, je plyn z adsorpční věže evakuován vakuovým čerpadlem, aby se dosáhlo regenerace adsorbentu.

Ve srovnání s tradičním procesem separace vzduchu funguje proces výroby kyslíku s adsorpcí tlakem při normální teplotě a tlaku a má vyšší bezpečnostní faktor. Jeho procesní tok je relativně jednoduchý, ekvivalentní pouze dvěma sekcím vzduchového kompresoru a molekulárnímu sítu v kryogenním procesu. Protože se používá konvenční elektromechanické zařízení a počet zařízení je malý, je také snadnější a rychlejší údržba. Kromě toho je proces výroby kyslíku adsorpcí při kolísání tlaku nejen energeticky úspornější, ale má také nižší požadavky na veřejné práce. Během výrobního procesu nevznikají žádné škodlivé látky, což splňuje současné cílové požadavky na „dual uhlík“.

Proces výroby adsorpčního kyslíku s kolísáním tlaku se také vyhýbá drsnému a zdlouhavému provoznímu procesu v tradičním procesu separace vzduchu, může automaticky upravit výkon a čistotu a může realizovat režim bezobslužného provozu. Jeho doba spuštění a zastavení je velmi krátká a kyslík lze obvykle dodat do 20 minut. Kromě toho je výrobní cyklus zařízení tohoto procesu krátký a rychlost inženýrské výstavby je také velmi rychlá.

Aby byla zajištěna kontinuita výroby kyslíku, zařízení na výrobu kyslíku s adsorpcí tlakového kolísání obvykle používá dvouvěžový proces. Ve dvouvěžovém procesu, kdy jedna věž provádí adsorpční operaci, druhá věž se regeneruje a obě věže jsou provozovány střídavě, aby se dosáhlo nepřetržité a stabilní dodávky kyslíku. Jak je znázorněno na obrázku 1, měřítko průmyslového dvouvěžového procesního zařízení může dosáhnout 7500 m³/h, což může uspokojit rozsáhlé průmyslové potřeby kyslíku.