Progrès dans la technologie de production d'adsorption d'adsorption de pression (PSA) Technologie de production d'oxygène

En tant que technologie de séparation des gaz qui a émergé au cours des dernières décennies, la technologie d'adsorption de swing de pression (PSA) est devenue le centre d'attention dans le domaine de la génération d'oxygène. Par rapport au processus de génération cryogénique de l'oxygène avec une histoire de près d'un siècle, la technologie PSA, avec ses avantages de fonctionnement flexible, d'investissement faible et d'excellentes performances, occupe une position dominante dans l'échelle de la petite et moyenne - et se développe constamment vers une grande échelle -. Ces dernières années, avec les percées continues de la technologie, la proportion de la génération d'oxygène PSA dans la production totale d'oxygène a augmenté d'année en année, devenant un hotspot de recherche dans l'industrie chimique. Newtek Group (https: //www.newtek - groupe.com/), en tant qu'entreprise profondément engagée dans le domaine de la technologie de séparation des gaz, a toujours prêté attention au développement de la technologie de génération d'oxygène de la séparation de l'air PSA et a activement promu l'application de cette technologie dans l'industrie.

Comparaison technique entre la méthode PSA et la méthode cryogénique
 

  

Le bassin versant du coût et de l'échelle

La différence de coût entre les deux processus de génération d'oxygène varie avec la demande d'oxygène et les besoins en pureté de l'oxygène, et environ 8000 m³ / h est le bassin versant compétitif entre eux. La méthode cryogénique présente des avantages dans la demande d'oxygène de pureté élevée- et les grands dispositifs d'échelle -, tandis que la méthode PSA est plus compétitive dans les appareils à échelle et les scénarios de petite et moyenne - avec de faibles exigences pour la pureté d'oxygène. Les données montrent que la proportion de la production d'oxygène PSA dans la production totale d'oxygène a augmenté d'année en année, de 4,0% en 1984 à 11,8% en 1992 aux États-Unis et de 6,0% en 1985 à 33,0% en 1993 au Japon.

Les progrès technologiques favorisent la compétitivité

Depuis les années 1990, la technologie PSA a fait des percées dans les systèmes de performance adsorbante, de fabrication de vannes et de contrôle. L'échelle de l'appareil s'est développée de plusieurs centaines de mètres cubes par heure à plusieurs milliers de mètres cubes, et la consommation d'énergie est passée de 0.5 - 0.55 KW · H / m³ dans les années 1980 à environ 0,4 kW · h / m³ dans les années 1990. Vers 1990, Mitsubishi Heavy Industries du Japon a construit le plus grand appareil de génération d'oxygène PSA au monde au monde à l'époque, marquant que cette technologie étend constamment son territoire d'application dans la concurrence avec la méthode cryogénique.

Développement et innovation des adsorbants de génération d'oxygène

Modification et optimisation des tamis moléculaires de zéolite

Les adsorbants sont au cœur de la technologie de génération d'oxygène PSA, et leurs performances affectent directement l'effet de séparation. À l'heure actuelle, les tamis moléculaires de la génération d'oxygène largement utilisés dans l'industrie comprennent Cax, les types Nax et les produits modifiés. Les institutions de recherche domestiques ont amélioré les performances des tamis moléculaires grâce à la technologie de modification. Par exemple, le tamis moléculaire H243 développé par Nanjing Tech University a une capacité d'adsorption d'azote de 25,75 cm³ / g, et le rapport d'adsorption d'oxygène d'oxygène de l'azote -, qui présente un potentiel d'industrialisation. De plus, la zéolite Lix a une capacité d'adsorption d'azote de 50% plus élevée que Nax, et la zéolite Liagx présente les avantages d'une grande capacité d'adsorption et d'une désorption facile.

Recherchez des points chauds de tamis moléculaires en carbone

La recherche sur les tamis moléculaires du carbone (CMS) se concentre sur le contrôle de la structure des pores et l'optimisation des performances. En ajoutant des matériaux magnétiques, le taux d'adsorption et la sélectivité de l'oxygène sont améliorés et la séparation de l'oxygène et de l'azote pureté élevées - est réalisée. Le tamis moléculaire spécial PU - 8 pour la génération d'oxygène de séparation d'air développé par l'université de Pékin a considérablement amélioré la capacité d'adsorption et le coefficient de séparation d'oxygène à l'azote - par rapport aux tamis moléculaires CAX et Nax traditionnels.

Progrès et application du processus d'adsorption de swing de pression

Optimisation et développement de l'opération de processus

Les appareils de génération d'oxygène PSA initiaux ont principalement adopté une adsorption de pression élevée - et une désorption atmosphérique. Maintenant, le courant dominant des grands dispositifs d'échelle - est l'adsorption atmosphérique et la désorption du vide pour améliorer la récupération de l'oxygène et réduire la consommation d'énergie. Dans les applications industrielles, différentes combinaisons de pressions opérationnelles et d'adsorbants conviennent à des scénarios diversifiés. Par exemple, les grands dispositifs d'échelle - adoptent l'adsorption atmosphérique et la désorption du vide, qui peuvent produire de l'oxygène avec une pureté allant jusqu'à 95,0% pour les fours électriques, le support de combustion et d'autres champs.

Économie et percée de performance de grands dispositifs d'échelle -

Les indicateurs techniques des entreprises nationales dans les grandes périphériques de génération d'oxygène PSA à échelle - s'améliorent constamment. Par exemple, le dispositif de 1000m³ / h de la technologie des pionniers de l'Université de Pékin a une consommation d'énergie aussi faible que 0,35 kW · h / m³ et un taux de récupération d'oxygène d'environ 66%, et divers indicateurs sont proches du niveau de premier plan international. Les appareils de la machinerie Kunshan Jinhu, des systèmes de gaz Simet Asia et d'autres entreprises fonctionnent également bien dans la production de gaz, la pureté et la consommation d'énergie, montrant la valeur économique de la technologie PSA dans les applications industrielles.

Les processus combinés élargissent les limites d'application

Pour répondre à la demande d'oxygène de pureté élevé -, le processus de PSA combiné développé par Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd. du Japon, combinant les avantages des tamis moléculaires de carbone et des tamis moléculaires de zéolite modifiés, peut produire de l'oxygène avec une pureté de 99,5% et un nitrogène avec une purrité de plus de 99,9%. Les processus combinés de PSA avec séparation des membranes continues (CMC) et méthode cryogénique sont également en cours de recherche, fournissant de nouvelles idées pour élargir la gamme d'applications de la technologie PSA.
 

Disposition technique et contribution industrielle du groupe Newtek
 

Groupe Newtek(https: //www.newtek - group.com/)Suivi avec la tendance de développement de la technologie de génération d'oxygène de séparation d'air PSA et continue d'investir dans la recherche et le développement adsorbants, l'optimisation des processus et la fabrication d'appareils. S'appuyant sur l'accumulation technique, le groupe fournit des solutions personnalisées pour les besoins de génération d'oxygène à différentes échelles, et ses produits sont largement utilisés dans le soutien à la combustion industrielle, le traitement médical, la protection de l'environnement et d'autres domaines. En promouvant l'industrialisation de la technologie PSA, le groupe Newtek aide à améliorer le niveau d'efficacité et de protection de l'environnement de l'industrie de la génération d'oxygène et contribue au développement durable de l'industrie.

Conclusion: Perspectives futures de la technologie PSA

Avec la croissance de la demande d'oxygène, l'échelle des dispositifs de génération d'oxygène de séparation d'air PSA continuera de se développer. Le développement de nouveaux adsorbants et l'optimisation des processus est au centre du développement futur, ce qui améliorera encore la pureté de l'oxygène des produits, augmentera le taux de récupération et réduira les investissements et la consommation d'énergie. La technologie PSA joue un rôle de plus en plus important dans le domaine de la génération d'oxygène avec son amélioration continue de la compétitivité. Des entreprises comme Newtek Group continueront de promouvoir l'innovation technologique et l'intégration industrielle, ce qui a conduit l'industrie à un niveau supérieur.