Технология применения молекулярного сита в генераторе кислорода PSA

Генераторы кислорода PSA продуцируют кислород на основе разницы в скорости адсорбции кислорода и азота молекулярных сит. Они имеют преимущества простого процесса, производства быстрого газа и низкого потребления энергии, и широко используются в промышленных и медицинских областях. В качестве ключевой среды эффективность молекулярных сит напрямую влияет на эффект производства кислорода, и исследования их технологии применения имеют большое значение.

1.PSA кислородгенераторыпроцесс поток

1.1 Классификация структуры генератора кислорода

Генераторы кислорода PSA, как правило, делятся на одноюлавные, двусторонние, четырехластовые и многокачественные структуры. Процесс производства кислорода с двойным уровнем относительно широко используется из-за высокой эффективности производства кислорода, хорошего энергосберегающего эффекта, хорошей стабильности подачи кислорода, низкой стоимости и легкой установки и использования. Генератор кислорода с одним башней подходит для прерывистого или сценариев снабжения кислородом, поддерживаемым сжиганием. Генератор кислорода с несколькими таусами имеет относительно сложную структуру и подходит для сценариев подачи кислорода с небольшим потоком с ограничениями пространства.
Азот и кислород являются основными компонентами воздуха. Адсорбционная способность азота на молекулярных сита цеолита сильнее, чем у кислорода (азот имеет сильное взаимодействие с поверхностными ионами молекулярного сита). Когда воздух проходит через адсорбционный слой, заполненный молекулярным ситом цеолита под давлением, азот адсорбируется молекулярным ситом. Кислород обогащается в газовой фазе из -за меньшей адсорбции и вытекает из адсорбционного слоя, так что кислород и азот разделяются для получения кислорода. Когда молекула адсорбирует азот до насыщения, остановите прохождение воздуха и уменьшайте давление адсорбционного слоя. Азот, адсорбированный молекулярным ситом, анализируется, а молекула регенерирована и может быть использована повторно. Кислород может непрерывно обрабатывать путем переключения между двумя или более адсорбционными слоями. Однако, поскольку адсорбционные характеристики аргона и кислорода не сильно отличаются, их трудно разделить, и они обогащены в фазе смешанного газа, так что чистота кислорода, полученная с помощью генератора кислорода в виде давления, обычно составляет (93 ± 3)%.

1.2 Анализ типичного потока процесса
Рисунок 1 представляет собой обычно используемый энергосберегающий поток процесса генератора кислорода с двойным молекулярным ситом, который включает в себя многоэтапный фильтр, холодную сушилку, бак воздушного буфера, генератор кислорода с двумя батарами, резервуар для кислорода и другие компоненты. Воздух, предоставленный воздушным компрессором, входит в первую группу фильтров для фильтрации, а затем сушится холодной сушилкой и фильтруется второй группой фильтров и входит в бак для хранения воздуха. Резервуар для хранения воздуха обеспечивает чистый источник газа для генератора кислорода с двумя башнями. Генератор кислорода принимает структуру с двойной башней и использует принцип адсорбции молекулярного сита для приготовления кислорода. Приготовленный кислород входит в резервуар для кислорода из верхнего трубопровода и затем поставляется в кислородный терминал через расход потока, соленоидный клапан и т. Д. Процесс на рисунке 1 эффективно очищает воздух перед разделением путем настройки двойного набора фильтров и холодного сушилки на переднем конце, удаляя надгрязнения, такие как частицы, водяной вар и масла в воздухе. Содержание влаги воздуха после сушки будет ниже 0. 05 г/м³, что повышает эффективность разделения азота и кислорода молекулярного сита на более поздней стадии. Рабочий режим цикла адсорбции (десорбция B) → выравнивание AB → Dorption (Adsortion) → B Адсорбция (десорбция) → Ba Выравнивание → B -десорбция (A Adsortion) образуется между затратами на адсорбцию A и Adsortion B, которая эффективно сохранена, погружает в сапожник, погружает в сапожник, по сравнению с погружением в сапож. 90% (V/V).

2. Типы молекулярных сит для производства кислорода и их методов подготовки

2.1 Определение и структурная основа молекулярных сит
Молекулярные сита относятся к синтетическому или натуральному гидратированному алюминосликату (цеолит) с химической формулой (M'2M) o ・ al2o3 ・ xsio2 ・ yh2o, где M 'и M представляют мональлентные или двухвалентные катиона. Вещество в основном состоит из диоксид-алюминия кремния через кислородные мостики, образуя открытую структуру скелета. Именно из -за богатых типов скелетов внутри молекулярного сита молекулярное сито обладает эффективными адсорбционными и каталитическими свойствами, что делает его важным материалом в технических областях оборудования для разделения воздуха, химии окружающей среды и т. Д. В последние годы. Существует много типов цеолитов, среди которых 3A, 4A, 5A, X и 13x являются наиболее широко используемыми цеолитами.

2.2 Типы кислородных молекулярных сит
В качестве важного поля применения молекулярных сит, кислородные молекулярные сита в основном используются в процессе выработки кислорода с адсорбцией давления в процессе адсорбции под давлением и атмосферной десорбции, что обычно требует высокой азотной адсорбционной способности и превосходного коэффициента азота-кислорода. Обычно используемые молекулярные сита, генерирующие кислород, включают 5A, X-тип, 13x, Li-LSX и т. Д. Среди них X-тип и 13x являются молекулярными сита натрия с молекулярной формулой Na2O ・ Al2O3 ・ 2,45SiO2 ・ 6. 0 h2o, который натисne-ty-yte-yte-yte-yte-ylein.

2.3 Метод приготовления молекулярного сита, генерирующего кислород, молекулярного сита

Метод гидротермального синтеза
Метод гидротермального синтеза состоит в том, чтобы смешивать щелочи, оксид алюминия, оксид кремния и воды в определенную пропорцию и равномерно перемешивать их, затем положить их в закрытый контейнер, нагреть их раствором горячей воды и генерируют молекулярные силовые просеины, такие как нуклеация, рост и кристаллизация. Метод гидротермального синтеза является наиболее распространенным методом подготовки цеолита в настоящее время. Его преимущество заключается в эффективном растворении воды, которое может равномерно растворить сырье в воде. Метод гидротермального синтеза можно разделить на две категории в соответствии с температурой кристаллизации: низкая температура (25 ~ 150 градусов) и высокая температура (＞ 150 градусов).
Метод переноса газовой фазы
Метод переноса газовой фазы является методом синтеза цеолитных молекулярных сиевых и цеолитных мембран. В этом процессе реакционные материалы сначала смешаются с образованием аморфного коллоида, а затем коллоид помещается в специальный реактор. В перфорированном ситовом сосуде органический амин и вода в жидкости в нижней части реактора не контактируют с твердыми реагентами, но нагреваются при определенной температуре, образуя молекулярное сито цеолита или мембрану цеолита. Метод переноса газовой фазы используется для приготовления молекулярных сит, которые имеют преимущества разделения фазы твердого жидкости, избегая взаимного загрязнения между двумя системами и утилизации растворителей. Тем не менее, процесс работы этого метода является относительно громоздким, цикл синтеза длинный, и легко производить примеси. Эти проблемы ограничивают его применение в реальном промышленном производстве.
Метод ионного теплового синтеза
Метод теплового синтеза ионов использует ионную жидкость в качестве растворителя, смешивает различные реакционные сырья в определенных условиях, а затем реагирует в реакторе, чтобы окончательно получить молекулярное сито. Этот метод создал новый способ синтеза фосфатных цеолитов. Преимущество состоит в том, что ионные жидкости могут использоваться как растворители, так и ориентирующие структурные агенты, которые могут быть завершены при комнатной температуре. Он также имеет характеристики высокой эффективности и безопасности. Тем не менее, метод ионного теплового синтеза имеет такие проблемы, как высокое потребление энергии синтеза и незрелый процесс, и все еще находится на стадии исследования.
Метод синтеза сухого порошка
Этот метод адсорбирует шаблон, перемешивая реакционное сырье, затем кристаллизуется при определенной температуре, и, наконец, элюирует и вытирает продукт, чтобы получить молекулярное сито. По сравнению с другими методами метод синтеза сухого порошка снижает потребление органического вещества, поэтому он может снизить затраты и оказывать относительно небольшое влияние на окружающую среду. Тем не менее, есть еще много проблем в приготовлении молекулярных сит, таких как выбор материалов для сушки порошковой сушилки, процесс и эксплуатацию реакции сушки порошковой сушки и т. Д., Которые требуют дополнительных углубленных исследований. Это причина, по которой крупномасштабное промышленное производство еще не было достигнуто.

3. Факторы, влияющие на срок службы кислородных молекулярных сит и анализа их принципов неудачи

После периода использования у молекулярных сит будет такие проблемы, как длинный процесс адсорбции и анализа, плохая адсорбционная способность и недостаточный анализ, что приведет к снижению чистоты кислорода, и молекулярное сито будет постепенно терпеть неудачу и необходимо заменить. Благодаря практическому сравнительному анализу принцип отказа молекулярных сит обычно вызван внутренним накоплением масла и воды, а также пульверизмом самого молекулярного сита; и факторы, влияющие на срок службы молекулярных сит, в основном включают в себя следующие четыре: ① Качество самого молекулярного сита; ② Процесс заполнения молекулярного сита; ③ Молекулярное нажающее ситовое устройство; ④ Чистота газа, попадающего в молекулярное сито.

4. Техническая сила и преимущества продукта Newtek
Будучи ведущим мировым производителем высокотехнологичной газовой системы, Newtek добился больших достижений в области кислорода, азота, аргона и других устройств для выработки газовой энергопотребления и генераторов заполнения цилиндров. Благодаря глубокому опыту в газовых генераторах на месте и строительстве заводской системы, компания успешно установила около 350 генераторов и фабрик по всему миру, демонстрируя сильные возможности технической реализации и возможности выполнения проектов.
Его основные линии продуктов охватывают несколько полей, таких как кислород PSA/VPSA и растения азота, низкотемпературные растения кислорода/азота/аргона, а его продукты имеют значительные технические преимущества. ПринимающийPSA кислород производственное оборудование в качестве примера,NewtekГлубоко интегрирует передовую технологию применения молекулярных сит и точно выбирает модели для различных потребностей отрасли. Например, система производства кислорода, настроенная для медицинской промышленности, использует модифицированные молекулярные сита на основе лития LI-LSX. Благодаря его сверхвысокому коэффициенту разделения азота-кислорода и способностями азота, он может стабильно продуцировать медицинский кислород с чистотой, превышающей или равным 90%, что соответствует строгим клиническим стандартам использования; Оборудование для производства кислорода для промышленного поля использует типы молекулярного сита, подходящие для различных условий труда, с учетом эффективности производства кислорода и затрат на потребление энергии.
В процессе проектирования и производства продукта Newtek опирается на передовые производственные процессы и строгие системы контроля качества для обеспечения стабильной и надежной производительности оборудования. Его оборудование принимает оптимизированный процесс производства кислорода с двойной батареи в сочетании с эффективной системой предварительной обработки воздуха, чтобы обеспечить эффективность срока службы и производства кислорода молекулярного сита из источника. В то же время компания придает большое значение персонализированным потребностям пользователей и предоставляет полный спектр индивидуальных услуг. От масштаба оборудования, чистоты производства кислорода до решений для интеграции системы, они могут гибко скорректироваться в соответствии с фактическими потребностями клиентов. Будь то сценарий подачи кислорода с небольшим потоком с ограниченным пространством или крупномасштабными потребностями в промышленном производстве, Newtek может предоставить подходящее решение и продолжать расширять возможности глобальных клиентов с технологическими инновациями и профессиональными услугами.