مبادئ مختلفة لمولد الأكسجين المبرد ومولد الأكسجين PSA

تعد مولدات الأكسجين المبردة ومولدات الأكسجين لامتصاص الضغط المتأرجح (PSA) نوعين مختلفين من أنظمة توليد الأكسجين. تستخدم مولدات الأكسجين المبردة عملية مبردة لفصل الأكسجين عن الغازات الأخرى ، بينما تستخدم مولدات الأكسجين PSA عملية امتصاص كيميائي لفصل نفس الغازات. كلتا التقنيتين لها مزاياها وعيوبها ، ويعتمد اختيار النظام المراد استخدامه على التطبيق المحدد.

تعتمد مولدات الأكسجين المبردة على عملية تسمى التقطير المبرد ، حيث يتم تبريد الهواء إلى درجات حرارة قريبة من -173 درجة مئوية. عند هذه الدرجة ، يتسرب النيتروجين والغازات الخاملة الأخرى بينما يبقى الأكسجين كغاز. ثم يُزال النيتروجين السائل من الخليط ، تاركًا وراءه الأكسجين الغازي النقي. هذه العملية فعالة نسبيًا ويمكن أن تنتج أكسجين عالي النقاء بأقل قدر من مدخلات الطاقة. تستخدم مولدات الأكسجين PSA عملية امتصاص كيميائي لفصل النيتروجين عن الغازات الأخرى في الهواء. في هذه العملية ، يتم تمرير الهواء عبر مادة ماصة تربط جزيئات النيتروجين بشكل انتقائي مع السماح بمرور الغازات الأخرى مثل الأكسجين.

يتم بعد ذلك إعادة توليد المادة الممتزة عن طريق إطلاق جزيئات النيتروجين المرتبطة باستخدام تقنية الضغط أو التفريغ. هذه الطريقة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من التقطير المبرد. ومع ذلك ، تتطلب أنظمة PSA دورات تجديد متكررة ومحدودة في قدرتها مقارنة بالأنظمة المبردة. باختصار ، لكل من الأنظمة المبردة ونظام PSA مزاياها وعيوبها اعتمادًا على التطبيق المستخدم من أجله.

يختلف تسعير تقنية Cryogenic و PSA

لا يفهم العملاء الجدد في صناعة الأكسجين الفرق بين محطات الأكسجين المعتمدة على التبريد ومحطات الأكسجين PSA. في الغالب ، يرون أن جميع محطات غاز O2 / N2 مسعرة مثل محطات PSA وهذا غير صحيح. لا تتطابق تكلفة محطة الامتزاز المتأرجح بالضغط مع المصانع القائمة على التبريد لأن كلا التقنيتين مختلفتان تمامًا.

تعد تقنية امتصاص الضغط المتأرجح مناسبة للشركات التي تتطلب الأكسجين بحجم أقل ومستوى أقل من النقاء. تعمل عملية PSA على عملية امتصاص بسيطة حيث يتم استخدام مواد ممتصة مثل المناخل الجزيئية الزيوليت مع امتصاص أحد الغازات أكثر من الآخر. عندما يمر الهواء ، يتم امتصاص النيتروجين بينما يُسمح للأكسجين بالمرور.

نظرًا لأن عملية الامتزاز المتأرجح بالضغط PSA تستخدم تكنولوجيا أبسط ، فإن تكاليف تصنيع مصنع PSA أقل بكثير من المصانع القائمة على المبردة. تعد التكنولوجيا المبردة متطورة وتتطلب استخدام عملية معقدة مع مكونات تكون أكثر تكلفة من تلك المستخدمة في عملية PSA.

نقاء الأكسجين مع PSA مقابل. عملية التبريد

كما ذكرنا سابقًا ، يعد PSA مثاليًا لتوليد الأكسجين بنقاوة وحجم أقل مقارنة بفصل الهواء المبرد الذي يستخدم لتوليد الأكسجين بأعلى درجة نقاء ممكنة وحجم أكبر.

يمكن للمصانع المبردة ذات الحمولة الإنتاجية أن تنتج الأكسجين على نطاق واسع بنقاوة عالية جدًا وهو أمر غير ممكن مع محطات PSA. نادرًا ما تتوفر محطات PSA بتكوين 200m3 / ساعة حتى لا تتحدث عن محطات حمولة.

يمكن للنباتات المبردة أن تولد كلًا من الأكسجين والنيتروجين

يمكن لمصنع الأكسجين PSA توليد غاز منتج واحد فقط إما النيتروجين أو الأكسجين. من ناحية أخرى ، يمكن لمحطة الأكسجين المبردة إنتاج الأكسجين والنيتروجين. إذا كان لديك مصنع أكسجين ، فيمكنه أيضًا إنتاج النيتروجين. ومع ذلك ، قد يتطلب منك شراء نظام تعبئة اسطوانة النيتروجين. يمكن أن تولد محطة الأكسجين المبردة الأكسجين في كل من الأشكال السائلة والغازية. ويمكن لمحطة توليد الأكسجين PSA أن تنتج فقط الأكسجين أو النيتروجين في شكل غازي فقط.

دورات حياة مختلفة

لكل من محطات الأكسجين المبردة و PSA دورات حياة مختلفة. حيث من المعروف أن PSA لها دورة حياة تزيد عن 10 سنوات ، تتمتع النباتات المبردة بدورات حياة تزيد عن 25 عامًا. يصبح هذا ممكنًا لأن مصانع O2 / N2 المبردة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة المبردة القادر على تحمل درجات الحرارة والضغط الشديدين.

تطبيقات محطات الأكسجين PSA

تعتبر محطات PSA هي الأنسب للصناعات الصغيرة التي تتطلب أكسجين بحجم أقل وحيث يكون الأكسجين بنقاوة أقل مقبولًا أيضًا. المصانع هي الأنسب للصناعات التالية:

اللحام / القطع / التسخين

تعتبر النباتات مثالية لتوليد الأكسجين في الموقع لاستخدامه في اللحام والقطع. في هذه الصناعة ، يتم استخدام الأكسجين مع الأسيتيلين حيث لا يمثل النقاء مشكلة.

نفخ الزجاج والخرز

يمكن استخدامه أيضًا في صناعة الأواني الزجاجية لنفخ الزجاج والخرز. إنها صناعة منزلية حيث الأكسجين ضروري لصنع أنواع مختلفة من منتجات الأواني الزجاجية.

تربية الأسماك

إنه تطبيق آخر حيث يتم استخدام نباتات psa الصغيرة لتزويد مياه البركة بالأكسجين لتحسين محتوى الأكسجين في الماء وهو أمر ضروري لتحسين صحة الأسماك.

تطبيقات مصانع الأكسجين المبردة

يعتبر مصنع الأكسجين المبرد مناسبًا للصناعات التي تتطلب إنتاج الأكسجين أو النيتروجين بكميات أكبر وبنقاوة عالية. بعض الصناعات التي تستخدم النباتات المبردة مذكورة أدناه:

صناعة الفولاذ

صناعة الصلب هي أكبر مستهلك للأكسجين المنتج تجارياً. تستخدم محطات التبريد في الموقع في صناعة الصلب لتوليد الأكسجين بكميات كبيرة بنقاوة عالية

الصناعة الكيماوية

هذه الصناعة هي ثاني أكبر مستهلك للأكسجين بعد صناعة الصلب. هنا أيضًا مطلوب أكسجين بكميات أكبر بنقاوة أعلى وهو أمر ممكن فقط مع عملية التبريد.

صناعة الرعاية الطبية أو الصحية

في الصناعة الطبية ، يُطلب الأكسجين أيضًا بدرجة نقاء عالية. يتم استخدام محطة الأكسجين المبردة لتوليد الأكسجين بنقاوة عالية جدًا.