В современном промышленном производстве существует широко распространенный спрос на кислород высокой чистоты для различных применений. Получение необходимого количества газообразного кислорода может быть экономически эффективным благодаря доступу к специальному генератору кислорода.
Сегодня позвольте мне представить вам, как работает промышленный генератор кислорода, и обрисовать наиболее распространенные области применения генерируемого газа.
Что такое генератор кислорода?
Генератор кислорода — это устройство, которое выделяет кислород из сжатого воздуха с помощью специальной селективной адсорбционной технологии, называемой адсорбцией при переменном давлении (PSA). Сжатый воздух, используемый в процессе производства кислорода, по составу аналогичен окружающему воздуху с содержанием кислорода 21% и азота 78%. Кислород, содержащийся в сжатом воздухе, проходит через цеолитовое молекулярное сито, которое удерживает азот, что приводит к получению кислорода высокой чистоты на выходе для производства газа.
Принципы работы генератора кислорода PSA
Процесс адсорбции при переменном давлении для генератора кислорода PSA по существу такой же, как и для генератора азота, с одним важным отличием. Адсорбирующий материал внутри его молекулярного сита сделан из цеолита, а не из углерода, как в азотном устройстве PSA.
Во время обычной работы сжатый воздух, проходящий через генератор кислорода, будет разделяться на составляющие его газы. Цеолитовое молекулярное сито избирательно поглощает встречающийся с ним азот, в то же время позволяя газообразному кислороду высокой чистоты поступать к выпускному отверстию газообразного продукта.
Уникальной особенностью цеолита, которая делает его идеальным для генератора кислорода, является его способность высвобождать оставшийся газообразный азот после снижения давления внутри генератора. Это позволяет довольно легко регенерировать среду для дальнейшего цикла генерации кислорода.
В дополнение к нашему варианту PSA компания GENERON также производит генератор кислорода Longfian, который снабжает сосуды с цеолитом с помощью нагнетателя низкого давления и регенерирует их с помощью вакуума.
Генератор кислорода против концентратора кислорода
Эти термины генератор кислорода и концентратор кислорода довольно часто используются взаимозаменяемо и по сути означают одно и то же. Вообще говоря, кислородный концентратор — это термин, используемый для определения устройства для производства кислорода меньшего масштаба (портативные домашние концентраторы), в то время как кислородный генератор — это термин, который чаще используется для описания оборудования, которое обрабатывает большие количества кислорода, используемого в промышленном производстве.
Компоненты генераторов кислорода
Типичные компоненты машины для производства кислорода описаны ниже:
Блок сжатия воздуха
Сажевые и коалесцирующие фильтры
Осушители приборного воздуха
Два цилиндра/башни, заполненные гранулами абсорбирующего цеолита
Единый резервуар стабилизации давления
Впускные и выпускные клапаны
Трубопровод циркуляции газа
Хотя первые три упомянутых компонента технически являются частью самого генератора кислорода, они имеют решающее значение для его работы, обеспечивая подачу чистого, сухого сжатого воздуха в блок PSA для разделения и концентрации кислорода.
Применение генератора кислорода
Генераторы кислорода в настоящее время используются в широком спектре коммерческих и промышленных производственных приложений. Эти устройства играют решающую роль в обеспечении полезного количества газообразного кислорода, необходимого для управления различными процессами.
Типичные области применения генераторов кислорода PSA включают:
Канализационные и очистные сооружения
Производство стекла
Пищевая промышленность/производство напитков
Изготовление бумаги
Металлургия
Процессы химического окисления
Коммерческое рыбоводство
Добыча
Процессы газификации
Как работает генератор кислорода?
Генератор кислорода, использующий технологию PSA, использует способность адсорбирующего цеолитового материала разделять поток сжатого воздуха на составляющие его газы. Процесс адсорбции при переменном давлении для получения кислорода высокой чистоты представляет собой двухстадийный цикл, включающий одновременную адсорбцию и десорбцию в двух градирнях.
Адсорбция
На этапе адсорбции при производстве кислорода используется адсорбционная колонна, заполненная гранулами молекулярного цеолита, которая избирательно удерживает азот, позволяя кислороду проходить в сборный резервуар в виде газообразного продукта под давлением.
Этот процесс селективной адсорбции будет продолжаться до тех пор, пока адсорбционная колонна не достигнет точки максимального насыщения, при которой цеолитовое сито больше не может больше поглощать газообразный азот.
Десорбция
Этот второй этап в процессе генерации кислорода PSA является по существу обратным процессом адсорбции. Как только достигается точка насыщения башни в адсорбционной фазе, ее функция изменяется. Регенерация цеолитового материала осуществляется путем быстрого сброса давления в цилиндре для выпуска абсорбированного газообразного азота в атмосферу.
Весь процесс PSA автоматизирован с помощью центрального блока регулирования, определяющего уровни насыщения кислородом и азотом как в адсорбционной, так и в десорбционной колоннах. Переключение фаз осуществляется открытием или закрытием соответствующих технологических клапанов и повышением или понижением давления в цилиндрах, заполненных цеолитом.
GENERON может помочь вам сэкономить до 80 процентов на поставке газа с помощью генераторов кислорода на месте
Наша цель в Longfian — помочь вам достичь максимальной промышленной производительности, сохраняя при этом рентабельность. Среди наших продуктов и услуг — современные генераторы кислорода, подходящие для широкого спектра коммерческого и промышленного использования.