Planta de generació d'oxigen de PSA

La planta de generació d'oxigen de PSA és un equip avançat de producció d'oxigen basat en la tecnologia del tamís molecular. El seu principi principal és utilitzar les característiques físiques d'adsorció i desorció dels tamisos moleculars. En condicions de pressió, els garbells moleculars adsorbeixen selectivament nitrogen a l'aire, de manera que l'oxigen no adsorbit es pot concentrar. Després d'una purificació addicional, aquest oxigen concentrat d'alta puresa s'allibera i es proporciona als pacients per respirar. Quan el sistema es despresuritza, el tamís molecular allibera el nitrogen prèviament adsorbit i el descarrega de nou a l'atmosfera. Aquest procés es realitza alternativament entre dues torres d'adsorció. Mitjançant cicles periòdics de pressurització i descompressió, l'oxigen d'alta concentració es produeix de manera contínua i estable per garantir un subministrament continu d'oxigen.

L'adsorció de canvi de pressió (PSA) es basa en la diferent adsorció d'oxigen i nitrogen mitjançant tamisos moleculars, que separa l'oxigen i el nitrogen de l'aire per produir oxigen. La producció d'oxigen es pot completar a temperatures normals i condicions de baixa pressió, amb un baix cost, un funcionament senzill i una producció ràpida d'oxigen. Va substituir ràpidament l'oxigen líquid embotellat i es va convertir en l'equip principal per al subministrament d'oxigen als hospitals amb la seva seguretat, economia i comoditat. La tecnologia PSA s'ha posat en pràctica als Estats Units i Alemanya des de la dècada de 1970. La majoria dels generadors d'oxigen PSA es compon de sistema de compressió d'aire, sistema d'assecat en fred, sistema de producció d'oxigen i sistema de control. El seu procés bàsic de treball és el següent: el compressor d'aire pressiona l'aire al dipòsit d'emmagatzematge d'aire, que s'asseca amb l'assecador en fred. L'aire comprimit i sec entra al sistema de producció d'oxigen. El sistema de producció d'oxigen utilitza el sedàs molecular per canviar la capacitat d'adsorció d'oxigen i nitrogen a altes i baixes pressions per separar l'oxigen i el nitrogen de l'aire. Durant la circulació de la torre d'adsorció, quan la concentració d'oxigen arriba al 90%, la bomba de reforç comença automàticament a pressionar l'oxigen al dipòsit d'emmagatzematge i, a continuació, es pot subministrar oxigen als equips que utilitzen oxigen.

Sistema de compressió d'aire

La funció del sistema de compressió d'aire és inhalar i filtrar l'aire, comprimir-lo i emmagatzemar-lo i proporcionar aire net i pressió parcial per al sistema de producció d'oxigen. L'estructura general consta d'un filtre d'aire, un compressor d'aire i un dipòsit d'emmagatzematge d'aire. L'aire inhalat es filtra generalment a través de múltiples etapes abans de ser pressuritzat pel compressor d'aire. L'aire a pressió entra al dipòsit d'emmagatzematge d'aire. En aquesta part, a causa de la gran quantitat d'aire inhalat, la part del filtre s'omple fàcilment amb impureses a l'aire, provocant un bloqueig, donant lloc a una fallada de la part d'entrada d'aire i, per tant, tota la màquina no funciona. En l'aplicació real, la part del filtre sovint no es manté ni es neteja a temps, cosa que provoca l'aturada. A més, com que el compressor d'aire funciona durant molt de temps, el seu manteniment també és molt important. L'oli lubricant s'ha de substituir amb freqüència per evitar que el capçal de la màquina es faci malbé a causa de la fricció severa.

Sistema d'assecat en fred

La part clau de la planta de generació d'oxigen PSA és el tamís molecular, i el tamís molecular té uns alts requisits per a la humitat de l'aire. Si la humitat és massa alta, el tamís molecular absorbirà massa humitat a l'aire i la seva separació i adsorció d'oxigen i nitrogen fallarà ràpidament. Per tant, el sistema d'assecat en fred també és una part indispensable i important del generador d'oxigen. El sistema d'assecat en fred refreda i condensa la humitat de l'aire comprimit i després la descarrega. L'aire comprimit després de l'assecat en fred entra a la part de producció d'oxigen. Actualment, la part d'assecat en fred del generador d'oxigen principal es refreda amb refrigerant. A través de l'intercanviador de calor i l'evaporador, la humitat de l'aire comprimit es condensa i es descarrega. L'aire comprimit humit entra primer a l'intercanviador de calor per a la refrigeració preliminar i després passa per l'evaporador. El refrigerant s'evapora i absorbeix encara més la calor de l'aire. L'aire comprimit es torna a refredar i la humitat i l'oli que hi ha es condensan. L'aire comprimit refrigerat passa pel separador d'aigua per separar la humitat condensada i l'oli de l'aire. L'aire comprimit després de l'assecat en fred flueix a través de l'intercanviador de calor per refredar l'entrada d'aire comprimit pel sistema del compressor d'aire i la surt al sistema de producció d'oxigen.

Sistema de producció d'oxigen

El sistema de producció d'oxigen és la part central del generador d'oxigen. És en aquesta part on l'aire es pot convertir en oxigen amb una puresa superior al 90% i subministrar-lo al pacient. La seva part principal és la torre d'adsorció, a més de la bomba de pressió, el dipòsit d'amortiment d'oxigen i algunes vàlvules de distribució rotatives de múltiples vies i altres accessoris. La majoria dels generadors d'oxigen estan equipats amb dues torres d'adsorció que funcionen en un cicle. L'aire comprimit enviat pel sistema d'assecat en fred flueix a través de la torre d'adsorció, que adsorbeix nitrogen, de manera que la sortida es converteix en oxigen d'alta puresa. Després de ser pressuritzat per una bomba de reforç, l'oxigen es pot subministrar directament al pacient a través d'un dipòsit d'amortiment d'oxigen. Actualment, els tamisos moleculars de la majoria dels generadors d'oxigen utilitzen tamisos moleculars de zeolita que poden adsorbir preferentment nitrogen. A més, la torre d'adsorció també està equipada amb un dessecant que deshumidifica encara més i elimina el diòxid de carboni. L'aire sec en fred entra a la torre d'adsorció i el nitrogen, el diòxid de carboni i molt poc vapor d'aigua de l'aire són adsorbits per la torre d'adsorció. L'oxigen restant es descarrega directament. Després de la descompressió, la capacitat d'adsorció de nitrogen del tamís molecular es redueix i el nitrogen adsorbit es descarrega. El tamís molecular després de la descàrrega de nitrogen pot tornar a absorbir nitrogen després de la pressurització.

Les dues torres d'adsorció repeteixen alternativament el procés de pressurització de l'absorció de nitrogen / descompressió de la descàrrega de nitrogen, i l'oxigen necessari es produeix contínuament.

Sistema de control

El sistema de control controla principalment la seqüència de treball de cada component. Segons el llindar de pressió de treball de cada component, controla els procediments de treball del compressor d'aire, la bomba de reforç, l'assecador en fred i altres components. A més, també proporciona control d'E/S de la interfície d'usuari, informació d'alarmes i errors, etc. És una part elèctrica general i no és diferent d'altres aparells elèctrics.

(1) Fabricació electrònica

En el camp de la fabricació electrònica, especialment en el procés de producció de semiconductors, els generadors d'oxigen PSA (Pressure Swing Adsorption) tenen un paper vital. La producció de semiconductors implica múltiples passos clau del procés, que tenen requisits estrictes d'oxigen d'alta puresa. Per exemple, en el procés d'oxidació, s'ha de formar una capa d'òxid prima uniforme a la superfície de l'hòstia de silici, que afecta directament el rendiment i la fiabilitat del dispositiu. El pas de neteja utilitza oxigen d'alta puresa per eliminar la matèria orgànica i les partícules de la superfície de l'hòstia de silici per garantir la neteja del dispositiu i evitar defectes en els processos posteriors. Els processos de processament com la deposició química de vapor (CVD) i la deposició física de vapor (PVD) de components electrònics també requereixen un subministrament d'oxigen estable i d'alta puresa. Els generadors d'oxigen PSA poden proporcionar aquestes necessitats contínuament i garantir un control precís de l'atmosfera durant el procés, millorant així la consistència i la qualitat del producte. A més, l'alta eficiència i economia dels generadors d'oxigen PSA els converteixen en una opció ideal per a les plantes de fabricació de semiconductors. El sistema de producció d'oxigen establert internament redueix la dependència del subministrament extern, redueix els costos logístics i els riscos de la cadena de subministrament i pot ajustar de manera flexible la producció d'oxigen per fer front a les fluctuacions de producció i satisfer les necessitats de la producció a gran escala.

(2) Indústria d'aliments i begudes

A la indústria alimentària i de les begudes, els generadors d'oxigen PSA (Pressure Swing Adsorption) s'utilitzen àmpliament en el procés de conservació d'aliments. La seva funció principal és proporcionar oxigen d'alta concentració per allargar la vida útil dels aliments. En la tecnologia moderna d'envasament d'aliments, l'ús d'oxigen d'alta puresa per envasar pot inhibir eficaçment el creixement de bacteris anaeròbics i alentir el procés d'oxidació dels aliments, mantenint així la frescor i el valor nutricional dels aliments. Per exemple, la vida útil d'aliments peribles com la carn fresca, fruites, verdures i productes lactis es pot allargar significativament després de ser tractats amb oxigen d'alta concentració. A més, l'ús de generadors d'oxigen PSA pot garantir l'estabilitat de la puresa i la concentració d'oxigen durant el procés d'envasat, evitant així el problema de les fluctuacions de concentració d'oxigen que poden existir en els mètodes tradicionals i millorant encara més la seguretat i la qualitat dels aliments. A la línia de producció d'aliments i begudes, els generadors d'oxigen PSA no només milloren la vida útil dels productes, sinó que també ajuden les empreses a millorar l'eficiència de la producció i reduir les pèrdues i els costos. Al mateix temps, la tecnologia d'envasament d'oxigen d'alta concentració també millora la competitivitat del mercat dels productes i satisfà la demanda dels consumidors d'aliments d'alta qualitat.

(3) Submarins i equips de busseig

En submarins i equips de busseig, l'aplicació de generadors d'oxigen PSA (Pressure Swing Adsorption) és crucial, principalment per garantir que els membres de la tripulació i els bussejadors tinguin suficient subministrament d'oxigen en un entorn tancat. En els submarins, un dels majors reptes als quals s'enfronten els membres de la tripulació és mantenir uns nivells d'oxigen adequats a causa del busseig a llarg termini i de les operacions submarines. Els mètodes tradicionals de subministrament d'oxigen solen basar-se en l'emmagatzematge de grans quantitats d'oxigen comprimit, que no només ocupa un espai valuós sinó que també comporta certs riscos de seguretat.

Els generadors d'oxigen PSA extreuen l'oxigen de l'aire circumdant per proporcionar una manera contínua, estable i eficient de generar oxigen, millorant significativament la capacitat de combat autònom i la seguretat del submarí. Per als equips de busseig, especialment en operacions submarines a llarg termini i exploració en aigües profundes, els generadors d'oxigen PSA també tenen un paper clau. Quan els bussejadors treballen amb una campana de busseig o vestit de busseig tancat, els cilindres d'oxigen tradicionals limitaran el seu temps de treball a causa de l'esgotament d'oxigen, mentre que els generadors d'oxigen PSA poden generar oxigen en temps real, assegurant que els bussejadors tinguin un subministrament continu d'oxigen durant tota la missió, ampliant-se molt. el temps d'operació submarina i la millora de l'eficiència i la seguretat del treball. A més, la portabilitat i l'alta eficiència dels concentradors d'oxigen PSA els converteixen en una part important dels equips de busseig moderns. S'utilitzen àmpliament en el busseig militar, l'exploració d'aigües profundes, l'enginyeria marina i altres camps, promovent el desenvolupament i l'aplicació de la tecnologia de busseig. Per tant, l'aplicació de concentradors d'oxigen PSA en submarins i equips de busseig no només resol el problema del subministrament d'oxigen, sinó que també millora la seguretat i l'eficiència del funcionament general, convertint-se en un equip tècnic indispensable en aquests camps.

Etiquetes populars: Planta de generació d'oxigen PSA, fabricants, proveïdors de plantes de generació d'oxigen PSA de la Xina