Кислородный завод - Oxygen plant

Кислородные установки промышленные системы, предназначенные для выработки кислорода. Обычно они используют воздух как сырье и отделите его от других компонентов воздуха, используя адсорбция при переменном давлении или же мембранное разделение техники. Такие установки отличаются от установок криогенного разделения, которые разделяют и улавливают все компоненты воздуха.

Заявление

Кислород находит широкое применение в различных технологических процессах и практически во всех отраслях промышленности. Применение первичного кислорода связано с его способностью поддерживать процесс горения и мощными окислительными свойствами.

Благодаря этому кислород получил широкое распространение в процессах обработки металлов, сварки, резки и пайки. В химической и нефтехимической промышленности, а также в нефтегазовой сфере кислород в промышленных объемах используется в качестве окислителя в химические реакции.

Использование кислорода в газопламенных операциях, таких как сварка металлов, резка и пайка, является одним из наиболее важных и распространенных применений этого газа. Кислород позволяет генерировать высокотемпературное пламя в сварочных горелках, обеспечивая высокое качество и скорость выполнения работ.

  • Металлургическая промышленность

Кислород широко используется в металлургической промышленности, где он помогает повысить температуру горения за счет производства черные и цветные металлы и значительно повысить общую эффективность процесса.

  • Химическая и нефтехимическая промышленность

В химической и нефтехимической промышленности кислород широко используется для окисления химического сырья с целью восстановления азотная кислота, окись этилена, оксид пропилена, винилхлорид и другие важные химические соединения.

  • Нефтегазовая промышленность

В нефтегазовой промышленности кислород находит применение в качестве средства повышения вязкости и увеличения нефтегазовых ресурсов. свойства текучести. Кислород также используется для увеличения производственной мощности установок крекинга нефти, повышения эффективности переработки высокооктановых компонентов, а также для уменьшения серных отложений на нефтеперерабатывающих заводах.

  • Рыбоводство

Использование кислорода в рыбоводство помогает увеличить коэффициенты выживаемости и фертильности и снизить период инкубации. Наряду с рыбоводством кислород применяется для выращивания креветок, крабов и мидий.

  • Стекольная промышленность

В стекловаренных печах кислород эффективно используется для повышения температуры обжига и улучшения процессов обжига.

  • Управление отходами

Использование кислорода в инсинераторах позволяет значительно повысить температуру пламени и, в конечном итоге, обеспечивает повышенную эффективность затрат и производственная мощность мусоросжигательного завода.

Адсорбционная технология

Тип исполнения на полуприцепе

Принцип адсорбции

Разделение газов адсорбционными системами основано на разной скорости адсорбции компонентов газовой смеси твердым адсорбентом.

Функциональная схема работы кислородной установки

Влияние температуры и давления

Современные методы производства газообразного кислорода из воздуха с использованием адсорбционной технологии производят на выходе высокую фракцию кислорода. Механизм работы современной установки адсорбции кислорода основан на изменении поглощения конкретного газового компонента адсорбентом в зависимости от температуры и частичное давление газа поменяли.

Таким образом, процессы адсорбции газа и регенерации адсорбента можно регулировать путем изменения параметров давления и температуры.

Адсорбция при переменном давлении

Технологический процесс кислородной установки устроен таким образом, что компоненты газовой смеси с высокой абсорбцией поглощаются адсорбентом, в то время как компоненты с низкой абсорбцией и неабсорбируемые компоненты проходят через установку. Сегодня существует три метода организации адсорбционного воздуха. процесс разделения с применением поворотных технологий: напорных (PSA), вакуумных (VSA) и смешанных (VPSA). В процессах адсорбции с переменным давлением кислород восстанавливается при давлении выше атмосферного, а регенерация достигается при атмосферное давление. В процессах вакуумной адсорбции с переменным потоком кислород восстанавливается при атмосферном давлении, а регенерация достигается при отрицательное давление. Работа смешанных систем сочетает в себе колебания давления от положительного до отрицательного.

Адсорбционные кислородные установки

Установки адсорбционного кислорода производят от 5 до 5 000 нормальные кубические метры в час кислорода чистотой 93-95%. Эти системы, предназначенные для работы в помещении, настроены на эффективное производство газообразного кислорода из атмосферного воздуха.

Неоспоримым преимуществом кислородных установок на основе адсорбции является низкая стоимость получаемого кислорода в тех случаях, когда нет жестких требований к чистоте получаемого кислорода.

Конструктивно адсорбционная кислородная установка состоит из нескольких адсорберов, компрессорной установки, блока предварительной очистки, клапанной системы и установки. система контроля.

Простой адсорбер представляет собой колонку, заполненную слоями специально подобранных адсорбентов - гранулированных веществ, преимущественно адсорбирующих хорошо адсорбируемые компоненты газовой смеси.

Где требуется чистота газообразного кислорода на уровне 90-95% при мощности до 5000 Нм3 в час адсорбционные кислородные установки являются оптимальным выбором. Такую чистоту кислорода можно также получить за счет использования систем, основанных на криогенной технологии; однако криогенные установки более громоздки и сложны в эксплуатации.

Мембранная техника

Мембранное кислородное оборудование

Инновационные технологии доступны сегодня

Некоторые компании производят высокоэффективные системы получения кислорода из атмосферного воздуха с помощью мембранная технология.

Принцип работы мембраны

В основе разделения газовых сред с использованием мембранных систем лежит разница в скорости, с которой различные компоненты газовой смеси проникают в вещество мембраны. Движущей силой процесса разделения газов является разница парциальных давлений на разных сторонах мембраны.

Мембранный картридж

Современная газоразделительная мембрана, используемая ГРАСИС, больше не является плоской пластиной, а образована полыми волокнами. Мембрана состоит из пористого полимерного волокна с разделение газов слой, нанесенный на его внешнюю поверхность. Конструктивно полое волокно мембрана выполнен в виде цилиндрического картриджа, представляющего собой катушку со специально намотанным полимерным волокном.

Мембранный картридж

Компрессорные и вакуумные технологии

Из-за высокой проницаемости материала мембраны для кислорода, в отличие от азота, конструкция кислородных комплексов мембран требует особого подхода. В основном это две мембранные технологии получения кислорода: компрессорная и вакуумная.

В случае компрессорной техники воздух подается в пространство для волокон под избыточным давлением, кислород выходит из мембраны под небольшим избыточным давлением и, при необходимости, сжимается дожимным компрессором до требуемого уровень давления. Используя вакуумная техника, вакуумный насос используется для достижения разности парциальных давлений.

Мембранные кислородные установки

Дальнейшая информация: Мембранное разделение газов

Мембранные кислородные установки, предназначенные для эксплуатации в помещении, позволяют эффективно обогащать воздух кислородом до концентрации 30-45%. Комплексы рассчитаны на производительность от 5 до 5000 нм3 / ч насыщенного кислородом воздуха.[1]

В мембранной кислородной установке разделение газов достигается в модуле разделения газов, состоящем из половолоконных мембран и представляющих критически важные и высокие технологии единица. Помимо блока разделения газа, другими важными техническими компонентами являются дожимный компрессор или вакуумный насос, блок предварительной очистки и система управления установкой.

Внедрение мембранных систем для обогащения воздуха обещает многократную экономию кислорода, когда концентрация кислорода 30-45% достаточна для удовлетворения технологических потребностей. Помимо экономии на расходах на кислород продукта, существует побочный экономический эффект, основанный на чрезвычайно низких эксплуатационных расходах.

Благодаря применению мембранной технологии кислородные установки обладают выдающимися техническими характеристиками. Мембранные кислородные установки отличаются высокой надежностью благодаря отсутствию движущиеся части в модуле газоразделения.

Системы очень просты в эксплуатации - контроль всех рабочих параметров осуществляется автоматически. Благодаря высокой степени автоматизации завода, во время его эксплуатации не требуется постоянного присутствия персонала.

Мембранные кислородные установки находят все более широкое применение в различных отраслях промышленности по всему миру. При умеренных требованиях к чистоте кислорода в продукте - до 30-45%, мембранные системы в целом оказываются экономически более выгодными, чем адсорбционные и криогенные системы. К тому же мембранные установки намного проще в эксплуатации и надежнее.

Преимущества адсорбционных и мембранных кислородных установок

  • Полная автоматизация и простота эксплуатации;
  • Во время работы не требуется присутствия персонала;
  • Повышенная отказоустойчивость и надежность;
  • Быстрый запуск и остановка;
  • Небольшие габариты и небольшой вес;
  • Низкий уровень шума;
  • Увеличенный срок эксплуатации;
  • Низкие эксплуатационные расходы;
  • Нет специальных требований к мастерской;
  • Простая установка и интеграция в существующую воздушную систему.

Недостатки

  • Относительность низкой чистоты кислорода - 93-95% для адсорбционных и 30-45% для мембранных установок;
  • Ограниченная вместимость.
  • Не подходит для использования в больницах, где важна чистота кислорода.

Рекомендации

  1. ^ «Мембранные кислородные установки - Технические характеристики». Получено 2013-09-18.