VPSA PSA 真空分析酸素プラント
VPSA PSA 真空分析酸素発生装置
VPSA型PSA真空分析酸素製造装置はPSAと真空分析を原理とし、高品質のカルシウム/リチウムモレキュラーシーブを吸着剤として使用し、大気から酸素を直接取得します。
テクニカルI指標
製品スケール: 100-10000n ㎥/h
酸素純度: ≥ 70-94%
酸素圧力: ≤ 20KPa (過給可能)
年間稼働率: ≥ 95%
Wオーキング原理
VPSA真空脱着酸素製造装置は、主にブロワー、真空ポンプ、切替バルブ、吸着器、酸素バランスタンクで構成されています。原料空気はルーツブロワーによって酸素モレキュラーシーブを充填した吸着器に加圧され、そこで水、二酸化炭素、窒素が吸着されて酸素が生成されます。ある程度の吸着量に達したら、真空ポンプで吸着水を真空引きし、二酸化炭素、窒素、その他微量のガス群をそれぞれ汲み上げて大気中に放出し、吸着剤を再生します。上記のプロセスステップは、PLCとスイッチングバルブシステムによって自動的に制御されます。
簡略化されたフローチャート
エア・フィルター
ブロワー
温度調節システム
吸着システム
酸素バランスタンク
真空ポンプ
アウトレットサイレンサー
酸素貯蔵タンク
AアプリケーションAレア
冶金産業:電炉製鋼、高炉製銑、酸素富化高炉燃焼支援
非鉄製錬業:鉛製錬、銅製錬、亜鉛製錬、アルミニウム製錬、各種炉酸素富化
環境保護産業:飲料水処理、廃水処理、パルプ漂白、下水生化学処理
化学工業：各種酸化反応、オゾン生成、石炭ガス化
医療業界:酸素バー、酸素療法、身体的健康管理
水産養殖:海水および淡水の水産養殖
その他の業界:発酵、切断、ガラス炉、空調、廃棄物焼却
応用分野と極低温法との比較
平炉炉内に吹き込む酸素の役割は燃焼補助です。その目的は、平炉炉の製錬プロセスを強化し、製錬時間を短縮し、鋼材生産量を増加させることです。平炉炉に酸素を吹き込むことで鉄鋼生産量が1倍以上増加し、燃料消費量が33%～50%削減できることが証明されています。
電気炉で使用される酸素は、炉装入物の溶解と不純物の酸化を促進します。つまり、電気炉に酸素を吹き込むと、生産能力が向上するだけでなく、特殊な品質も向上します。電気炉用鋼の1トン当たりの酸素消費量は、製錬する鋼材の種類によって異なります。例えば、炭素構造用鋼の1トン当たりの酸素消費量は20～25m3、高合金鋼の酸素消費量は25～30m3です。必要な酸素濃度は90%～94%です。
高炉の酸素富化送風はコークス化を大幅に削減し、生産量を増加させることができます。統計によると、酸素濃度が 1%増加すると、製鉄量は 4% ～ 6% 増加し、コークス生成量は 5% ～ 6% 減少します。特に石炭系製鉄水注入量が300kgに達すると、対応する酸素量は300m3/鉄となる。
非鉄金属の製錬プロセスに酸素を導入すると、硫黄を完全に燃焼させ、製錬温度を維持し、製錬速度を高めることができます。銅を例にとると、酸素富化銅製錬ではエネルギーを 50% 節約できます。つまり、同じ燃料消費量の下で、銅の生産量は 2 倍になります。
| プロジェクトカテゴリー | 極低温空気分離酸素プラント | VPSA PSA 真空分析酸素プラント |
| 分離原理 | 空気を液化し、酸素とアンモニアの異なる沸点に応じて分離します。 | 加圧吸着、真空脱着、酸素と窒素の異なる吸着能力を利用して分離を実現 |
| プロセスの特性 | プロセスフローは複雑で、圧縮、冷却/凍結、前処理、膨張、液化、分留などが必要であり、使用温度は-180℃以下です。 | プロセスフローはシンプルで、必要なのは高圧/真空のみです。動作温度は常温です |
| デバイスの主な機能 | 多くの可動部品、複雑な構造、サポート機器および制御要素が存在します。遠心式エアコンプレッサー（またはオイルフリーエアコンプレッサー）、蒸気水分離器、空気清浄機、熱交換器、ピストンエキスパンダー、フィルターセパレーター | 装置バレルの単一の支持器具には、可動部品や制御要素がほとんどありません。ブロワー、吸着塔、真空ポンプ、酸素貯蔵タンク |
| 動作特性 | 操作が複雑なのでいつでも開けるわけではありません。超低温下で行われるため、装置を正常に稼働させる前に、予冷開始と無駄なエネルギー消費（低温液体の滞留と加熱とパージ）のプロセスが必要となります。起動と停止の時間が長くなり、回数が増えるほど、最終ガスのエネルギー消費単位は高くなります。多数の複雑な運用制御および監視ポイントがあり、メンテナンスのために定期的にシャットダウンする必要があります。オペレーターには長期にわたる専門的および技術的なトレーニングと豊富な実務経験が必要です。 | 操作が簡単で、使用するたびに開きます。運転制御・監視はすべてPLCで実現しており、起動・停止時間は5分以内と短時間です。連続運転中の坑井の停止時間がどれだけ長くても、作業状態には影響しません。メンテナンスのために機械を止める必要はありません。オペレーターは短期間の技術訓練を経て操業可能となります。 |
| 利用範囲 | 酸素、塩素、水素の製品が必要です。酸素純度 > 99.5% | 単一ガスの抽出、純度 90 ～ 95% |
| メンテナンス機能 | 遠心空気圧縮機、凝縮蒸気エンジン、膨張機は高精度であり、要件が高いため、分留塔の熱交換器のメンテナンスには専門的で経験豊富な人材が必要です。 | Gufeng 機械、真空ポンプ、プログラム制御バルブのメンテナンスはすべて日常メンテナンスであり、通常のメンテナンス担当者が完了できます。 |
| 土木および設置の機能 | ユニットは複雑で、広い面積をカバーし、特別なワークショップとタワーが必要で、凍結防止の基礎が必要で、建設コストが高くなります。空気分離設置の経験を持つ設置チームが必要ですが、設置サイクルが長く、難易度が高く（分別装置）、設置コストが高くなります | このユニットには、小型、低床面積、従来の設置、短い設置サイクル、低コストという利点があります。 |
| 自動プログラムセキュリティ | 台数が多く、特に高速ターボエキスパンダーを使用する場合、故障により機器の正常な動作に影響を与えやすくなります。同時に、それを扱うには熟練したオペレーターが必要です。極低温から高圧での作業は爆発の危険性があり、多くの場合があります。 | 機械起動後はプログラム制御により自動運転が可能です。常温・低圧で動作するため、危険要素がありません。爆発の危険性や危険性はありません。 |
| 純度調整 | 純度調整が不便で酸素製造コストが高い | 便利な純度調整と低コストの酸素生成 |
| 酸素生成のコスト | エネルギー消費量: -1.25kwh/m3 | エネルギー消費量: 0.35kwh/m3 未満 |
| 総投資額 | 多額の投資 | 低投資 |
