Què és un generador d'oxigen PSA?

Amb la millora de la capacitat de tractament mèdic global, la millora dels estàndards de seguretat industrial i l'aprofundiment del control de la protecció del medi ambient, la demanda de producció-in situ d'oxigen d'alta-puresa està creixent ràpidament. Tant si es tracta del subministrament continu d'oxigen a les sales d'UCI i quiròfans de l'hospital, com a la soldadura industrial, la reacció a l'ozó, el tractament de l'aigua de protecció del medi ambient, etc., tots ells presenten requisits més alts per a la puresa, l'estabilitat i la intel·ligència delsistema de subministrament d'oxigen. En aquest context, la tecnologia PSA (Pressure Swing Adsorption), com a via principal en el camp de la producció d'oxigen, cada cop està sent més preocupada i adoptada pels usuaris finals-.

Aleshores, què ésGenerador d'oxigen PSA? En què és fonamentalment diferent de la separació i electròlisi tradicional a baixa-temperatura de l'aigua per a la producció d'oxigen? Quins són els seus mecanismes de treball, components bàsics, capacitat de sortida i escenaris aplicables?

Què significa PSA?

PSA és l'abreviatura de Pressure Swing Adsorption, que es tradueix com a "Variable Pressure Adsorption" en xinès. És una tecnologia avançada que realitza la separació de gas canviant la pressió del gas en condicions de temperatura normals. Un generador d'oxigen d'adsorció de canvi de pressió (PSA) utilitza un adsorbent per eliminar el nitrogen de l'aire i produir oxigen amb una puresa del 90% al 93%.

Utilitzant el fet que els adsorbents (zeolites sintètiques) adsorbeixen més nitrogen que l'oxigen a pressió, aquests generadors eliminen el nitrogen de l'aire mitjançant l'adsorció a pressió per produir eficientment oxigen d'alta puresa. En comparació amb el mètode tradicional de separació d'aire de refredament profund-(que requereix una liqüefacció a baixa-temperatura) o electròlisi (que té un alt consum d'energia i poca puresa d'oxigen), la producció d'oxigen PSA és més eficient energèticament- i té una mida d'equip més petita, cosa que la fa especialment adequada per al seu ús en la indústria de petites gasolineres i d'atenció mèdica.

Com que poden proporcionar un subministrament estable d'oxigen a un cost més baix que l'oxigen líquid, han estat adoptats per un gran nombre d'instal·lacions que utilitzen oxigen.

Visió general del principi de funcionament

El principi bàsic del sistema de generació d'oxigen PSA és això

Els materials del tamís molecular (per exemple, Zeolita 13X o LiX) tenen diferents capacitats d'adsorció de nitrogen i oxigen a l'aire a diferents pressions.

Quan l'aire es comprimeix a la torre d'adsorció, el nitrogen és adsorbit preferentment pel tamís molecular, mentre que l'oxigen es recull a través de la capa de filtre;

A continuació, es redueix la pressió, el nitrogen es desorbeix i es descarrega i es regenera el tamís molecular per iniciar el següent cicle.

Acostuma a adoptar l'estructura de l'operació alternada de doble-torre: una torre d'adsorció, una de regeneració de torre, per aconseguir la sortida contínua i estable d'oxigen.

El sistema pot aconseguir una puresa d'oxigen que oscil·la entre el 93% i el 99,5%, depenent de la configuració i l'aplicació específiques.

Anàlisi dels principals components bàsics

Els models-de gamma alta solen estar equipats amb un mòdul de supervisió remota, que permet visualitzar-en temps real el flux, la pressió, la puresa i l'estat de funcionament, i admet l'acoblament amb sistemes SCADA d'hospitals o plataformes MES de fàbrica.

Consells pràctics:

Es recomana als usuaris de grau mèdic que triïn l'equip amb un 93 ± 3% de puresa estable i amb sistema d'alarma en línia;

Els usuaris industrials (per exemple, generadors d'ozó, tall de vidre) poden triar la versió d'oxigen d'alta puresa superior o igual al 95% segons les seves necessitats.

Sortida d'alta puresa

Un dels majors avantatges tècnics dels equips d'oxigen PSA és la seva capacitat d'ajustament de puresa d'oxigen flexible, que cobreix les necessitats d'escenaris mèdics, industrials, experimentals i altres:

Oxigen de grau mèdic: la sortida s'estabilitza al 93% ± 3%, que compleix els estàndards de la Xina YY/T 0298 i la Farmacopea Europea, i s'utilitza àmpliament a les UCI, quiròfans i centres de tractament respiratori.

Oxigen d'alta puresa-grau-industrial: 95% ~ 99,5% (personalitzable) mitjançant un mòdul de refinament de doble{-torre o tres-etapes, adequat per a la fosa de vidre, la reacció d'ozó, el tall de metalls i altres requisits de font d'oxigen d'alta-puresa.

Consells pràctics: per a les indústries sensibles a la puresa-com ara els envasos-alimentaris, l'envelliment dels xips electrònics, etc., el monitor de concentració d'oxigen en línia i el mòdul d'alarma poden ser opcionals.

Capacitat de producció de gas contínua

El concentrador d'oxigen de PSA admet el subministrament d'oxigen ininterromput per a tot-temps, que és adequat per a les unitats de primera-línia i llocs industrials d'alt-flux amb "forta continuïtat i alta intensitat de funcionament":

Funcionament continu 7 × 24 hores: les torres d'adsorció doble es canvien alternativament per evitar la interrupció del subministrament d'oxigen.

Capacitat d'expansió modular forta: la combinació de sistema principal + torre d'expansió + sistema de pressurització pot ampliar de manera flexible el volum de gas a 20 Nm³/h ~ 300Nm³/h.

Cooperar amb el dipòsit d'emmagatzematge de gas amortidor: millora la capacitat del sistema de resistir les fluctuacions i estabilitzar la pressió i el flux de subministrament d'oxigen.

Escenaris d'aplicació recomanats: estació central de subministrament d'oxigen d'un gran hospital, taller de soldadura industrial, injecció contínua d'oxigen al forn de vidre.

Alt grau d'automatització

Els equips moderns de PSA s'han actualitzat de "semi-automatització" a "control d'articulació intel·ligent d'-automatització completa", que redueix considerablement el risc de protecció manual i millora l'eficiència d'operació i manteniment:

Sistema de control programable PLC: el cicle d'adsorció/dessorció es pot configurar per realitzar una-clau d'inici/aturada i un ajust- en temps real dels paràmetres de funcionament. Ajust-en temps real dels paràmetres de funcionament.

Supervisió automàtica de la puresa i enllaç d'alarma: quan la concentració d'oxigen es desvia del valor establert, s'activen alarmes de so i llum per garantir la seguretat de la qualitat del gas.

Control de l'enllaç del sistema: es pot connectar a la plataforma de control central de l'hospital o al sistema SCADA industrial per realitzar diagnòstics remots, càrrega de dades, control remot d'arrencada/aturada, etc.

El sistema generador d'oxigen PSA s'ha utilitzat àmpliament en diversos escenaris com ara tractaments mèdics, producció industrial i protecció especial a causa de la seva estructura compacta, funcionament estable i característiques personalitzables. El següent és una anàlisi de l'escena des de tres dimensions típiques:

Àmbit mèdic

El concentrador d'oxigen PSA, com a component important del sistema central de subministrament d'oxigen, mostra avantatges significatius per complir els requisits de "subministrament immediat d'oxigen, seguretat i fiabilitat i funcionament convenient", etc.:

UCI i sales d'hospitalització: pot obtenir un subministrament continu d'oxigen en tot-temps per garantir la vida dels pacients crítics i donar suport al funcionament del sistema.

Ambulància mòbil: els equips de PSA portàtils es poden integrar al sistema de bord-per proporcionar una font d'oxigen estable als pacients en trànsit, amb una font d'alimentació de l'UPS per resoldre el risc de fallada de corrent.

Estació mèdica mòbil de camp/d'emergència: sense necessitat d'una gran infraestructura, suport de construcció temporal, còpia de seguretat de tall d'energia, desplegament ràpid, adequat per a hospitals de campanya/assistència mèdica posterior a un-desastre i altres escenaris.

Configuració recomanada: estructura d'adsorció de -doble torre + monitorització de puresa en línia + mòdul de còpia de seguretat de la bateria per garantir un funcionament estable del sistema en situacions inesperades.

Àmbit industrial

En el procés de demanda d'oxigen, el sistema de generació d'oxigen PSA industrial es converteix en una solució eficient per substituir l'oxigen líquid i l'oxigen del cilindre amb un cabal elevat, una puresa elevada i una bona escalabilitat:

Tall i soldadura de metalls: l'oxigen s'utilitza per al tall per plasma o la soldadura per làser, cosa que ajuda a millorar la pulcritud dels talls i l'eficiència de la combustió, i es recomana utilitzar oxigen d'alta puresa de grau industrial-superior o igual al 95%.

Subministrament d'oxigen del generador d'ozó: la concentració d'ozó és directament proporcional a la puresa de la font d'oxigen, el subministrament d'oxigen PSA pot millorar significativament l'eficiència de la generació d'ozó, que s'utilitza habitualment en la desinfecció de l'aigua potable, la purificació de l'aigua de la piscina.

Forn de procés químic/vidre: en el procés de fusió a alta temperatura, la introducció d'alta concentració d'oxigen pot reduir el consum de combustible, millorar la precisió del control de temperatura, aplicable al vidre flotat, al vidre electrònic i a altres processos de fabricació.

Configuració recomanada: programa de subministrament conjunt de múltiples-torres + dipòsit d'amortiment d'oxigen + control centralitzat PLC per garantir la consistència de la font d'oxigen per a diverses estacions.

Escenaris especials

A més de les aplicacions mèdiques i industrials convencionals, el sistema de generació d'oxigen PSA també pot satisfer algunes de les ocasions d'aplicació que requereixen una gran adaptabilitat a les condicions d'ús i entorn:

Plateau low oxygen supply: such as >A 3.000 metres sobre el nivell del mar, l'eficiència del subministrament d'oxigen dels cilindres d'oxigen tradicionals és baixa, mentre que el sistema PSA de tipus altiplà- encara pot mantenir més del 93% de la producció d'oxigen estable després de configurar la unitat de reforç.

Protecció d'emergència en temps de guerra/desastre: com ara llocs de comandament de terratrèmols, hospitals de campanya temporals, túnels tancats, etc., equips modulars de generació d'oxigen + sistema mòbil de lliurament de gas, desplegament ràpid de la "primera línia d'oxigen".

Estació de transport/conservació d'aliments de la cadena de fred: proporciona protecció d'oxigen pur per donar suport a l'ozó o al sistema d'emmagatzematge d'oxigen controlat per allargar la vida útil dels productes agrícoles frescos.

Sol·licitar un pressupost

A més dels generadors d'oxigen PSA, també produïm generadors d'oxigen VPSA, dipòsits d'emmagatzematge, intercanviadors de calor i altres productes. Si esteu interessats en els sistemes d'oxigen PSA o altres productes, no dubteu a enviar un correu electrònic aglobal@gneesteels.com. Estarem molt contents de servir-vos.