Generador d'oxigen industrial

El generador d'oxigen industrial, també conegut com a concentrador d'oxigen o sistema concentrador d'oxigen, és un equip especialment dissenyat que s'utilitza per produir oxigen d'alta puresa a partir de l'aire ambiental. És essencial en diverses aplicacions industrials que requereixen un subministrament estable i fiable d'oxigen. Separa eficaçment l'oxigen del nitrogen i altres gasos mitjançant una tecnologia avançada, satisfent així la demanda d'alta qualitat d'oxigen en indústries com la producció d'acer, la fabricació de vidre, les reaccions químiques, etc.

Pressure Swing Adsorption (PSA) és un procés de separació per adsorció àmpliament utilitzat en l'àmbit industrial. Aquest procés utilitza les característiques d'adsorció selectiva de materials sòlids porosos en diferents condicions de pressió per aconseguir la separació de gasos. Concretament, a pressions més altes, els materials sòlids porosos adsorbeixen selectivament components de gas específics per aconseguir la separació de gasos; a pressions més baixes, aquests components de gas adsorbits es desorbeixen, permetent la regeneració de l'adsorbent.

Quan aquest procés s'utilitza per produir oxigen, l'anomenem procés de producció d'oxigen d'adsorció d'oscil·lació de pressió. Els passos bàsics d'aquest procés es poden resumir de la següent manera: primer, l'aire net es pressuritza mitjançant un bufador i, a continuació, l'aire a pressió s'envia a la torre d'adsorció. A la torre d'adsorció, els gasos d'impureses com H₂O (vapor d'aigua), CO₂ (diòxid de carboni) i N₂ (nitrogen) de l'aire seran adsorbits per l'adsorbent, mentre que l'oxigen penetrarà a la capa adsorbent. Posteriorment, l'oxigen que penetra a la capa adsorbent entrarà al dipòsit tampó per a l'estabilització de la pressió i, finalment, s'enviarà al punt de gas per utilitzar-lo. Quan l'adsorbent s'adsorbeix fins a un cert grau, el gas de la torre d'adsorció s'evacua mitjançant una bomba de buit per aconseguir la regeneració de l'adsorbent.

En comparació amb el procés tradicional de separació d'aire, el procés de producció d'oxigen d'adsorció d'oscil·lació de pressió funciona a temperatura i pressió normals i té un factor de seguretat més elevat. El seu flux de procés és relativament simple, equivalent a només dues seccions de compressor d'aire i tamís molecular en el procés criogènic. Com que s'utilitzen equips electromecànics convencionals i el nombre d'equips és petit, el manteniment també és més fàcil i ràpid. A més, el procés de producció d'oxigen d'adsorció de pressió no només estalvia més energia, sinó que també té requisits més baixos per a les obres públiques. No es produeixen substàncies nocives durant el procés de producció, que compleix els requisits actuals de l'objectiu de "doble carboni".

El procés de producció d'oxigen d'adsorció d'oscil·lació de pressió també evita el procés d'operació dur i llarg en el procés tradicional de separació d'aire, pot ajustar automàticament la sortida i la puresa i pot realitzar un mode de funcionament sense vigilància. El seu temps d'encesa i parada és molt curt i l'oxigen normalment es pot lliurar en 20 minuts. A més, el cicle de fabricació d'equips d'aquest procés és curt i el ritme de construcció d'enginyeria també és molt ràpid.

Per tal de garantir la continuïtat de la producció d'oxigen, el dispositiu de producció d'oxigen d'adsorció d'oscil·lació de pressió sol adoptar un procés de dues torres. En el procés de dues torres, quan una torre realitza una operació d'adsorció, l'altra torre es regenera i les dues torres funcionen alternativament per aconseguir un subministrament d'oxigen continu i estable. Com es mostra a la figura 1, l'escala del dispositiu de procés industrialitzat de dues torres pot arribar als 7500 m³/h, que pot satisfer les necessitats d'oxigen industrial a gran escala.