Об адсорбционных генераторах кислорода и азота

Адсорбция — метод разделения газов или жидкостей путем поглощения частиц адсорбируемого вещества на поверхности адсорбента, простыми словами это такого рода сито которое задерживает одни частицы, а другие проходят дальше, происходит это за счет разности кинетического диаметра молекул. В случае разделения воздуха мы имеем два основных газа которые можем получить таким методом это кислород или азот (в некоторых случаях и аргон).

В сфере воздухоразделения установки работающие по принципу адсорбции могут обозначаться по-разному:

  • КБА (Короткоцикловая безнагревная адсорбция);
  • PSA (Pressure swing adsorption);
  • КЦА (Короткоцикловая адсорбция);
  • ВКЦА (Вакуумная короткоцикловая адсорбция);
  • VPSA (Vacuum Pressure Swing Absorption).

В генераторах кислорода в качестве адсорбента используют синтетические цеолиты, для генераторов азота используют синтетические углеродные молекулярные сита (CMS).
При помощи адсорбционных генераторов можно получить следующие технические газы:

  • Газообразный кислород – концентрация 90-95 и 99*%;
  • Газообразный азот – концентрация 90-99,999%

Стандартная комплектация адсорбционной установки:

blue

  1. Компрессор — служит для сжатия воздуха, как правило используется винтовой масло заполненный или без масляный компрессор;
  2. Осушитель сжатого воздуха — служит для удаления влаги из сжатого воздуха до точки росы +3 ОС;
  3. Система фильтров – служит для отчистки от микрочастиц масла, пыли и других загрязнений сжатого воздуха.
  4. Ресивер для сжатого воздуха — служит своего рода «буфером» сжатого воздуха для выравнивания давления на входе в адсорбционные колонны.
  5. Адсорбционный генератор – служи для разделения подготовленного сжатого воздуха на основные компоненты азот и кислород;
  6. Ресивер для сжатого продукционного газа (азота или кислорода) – служит для выравнивания скачков давления и частичного накопления.

Так же к представленной выше стандартной комплектации многие производители предлагают следующие дополнения:

  • Дожимающий компрессор – для поднятия давления продукционного газа;
  • Заправочная станция – комплекс оборудования, позволяющий заполнять стандартные баллоны сжатым газом под давлением до 200 Бар;
  • Система доочистки — позволяет получить продукционный кислород или азота более высокой концентрации;

Преимущества и себестоимость

Основным преимуществом использования адсорбционных генераторов азота и кислорода является простота эксплуатации и себестоимость продукционного газа, а также снижение логистических рисков (в случае с применение газификаторов, криогенных цилиндров и баллонов).

Проведем грубое сравнение себестоимости продукционного газообразного азота с применением разных систем, средней производительности 70 м3/час:

  • Криогенная установка АжА-0,07 – потребление электроэнергии на 1 м3 произведенного азота при чистоте 99.998% составляет – 1,33 кВт/ч., при стоимости 1 кВт/ч в 5 рублей, 1 м3 газообразного азота обойдется минимум в 6,65 руб/м3;
  • Криогенный газификатор – при среднерыночной стоимости одной тонны жидкого азота** в ~ 14 000 рублей, стоимость 1 м3 газифицированного азота составит 17,5 руб/м3 ;
  • Баллон с жатым азотом 150 атм. – средняя стоимость 1 баллона 300 руб, стоимость 1м3 газообразного азота из баллона составит 52 руб/м3;
  • Адсорбционный генератор — потребление электроэнергии на 1 м3 произведенного азота при чистоте 99.998% составляет – 0,31 кВт/ч., при стоимости 1 кВт/ч в 5 рублей, 1 м3 газообразного азота обойдется минимум в 1,55 руб/м3;

Что касается эксплуатационных затрат — срок службы адсорбента зависит от условий эксплуатации, и в среднем достигает 5-7 лет, периодичность технического обслуживания генераторов один раз в год, в него входит:

  • Замена фильтров сжатого воздуха;
  • Профилактика рефрижераторного осушителя;
  • Проверку пневматических клапанов;
  • Замену масла в компрессоре (если компрессор масло наполненный).

Стоимость всех работ редко превышает 5% стоимости всей системы за год.

Таким образом по сравнению с другими источниками средней производительности технических газов адсорбционные генераторы являются наиболее выгодными и их применение в производстве дает значительные преимущества и самостоятельность предприятия.

All rights are protected, copying of information is prohibited.