Các nguyên tắc khác nhau của máy tạo oxy đông lạnh và máy tạo oxy PSA

Máy tạo oxy đông lạnh và máy tạo oxy hấp thụ dao động áp suất (PSA) là hai loại hệ thống tạo oxy khác nhau. Máy tạo oxy đông lạnh sử dụng quy trình đông lạnh để tách oxy khỏi các loại khí khác, trong khi máy tạo oxy PSA sử dụng quy trình hấp phụ hóa học để tách các loại khí giống nhau. Cả hai công nghệ đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn sử dụng hệ thống nào phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể.

Máy tạo oxy đông lạnh dựa trên một quá trình gọi là chưng cất đông lạnh, trong đó không khí được làm lạnh đến nhiệt độ gần -173°C. Ở nhiệt độ này, nitơ và các khí trơ khác hóa lỏng trong khi oxy vẫn ở dạng khí. Nitơ lỏng sau đó được loại bỏ khỏi hỗn hợp, để lại khí oxy tinh khiết. Quá trình này tương đối hiệu quả và có thể tạo ra oxy có độ tinh khiết cao với năng lượng đầu vào tối thiểu. Máy tạo oxy PSA sử dụng quy trình hấp phụ hóa học để tách nitơ khỏi các khí khác trong không khí. Trong quá trình này, không khí được đưa qua một vật liệu hấp phụ liên kết có chọn lọc các phân tử nitơ đồng thời cho phép các khí khác như oxy đi qua.

Vật liệu hấp phụ sau đó được tái sinh bằng cách giải phóng các phân tử nitơ liên kết bằng kỹ thuật xoay chân không hoặc áp suất. Phương pháp này tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với chưng cất đông lạnh. Tuy nhiên, các hệ thống PSA yêu cầu các chu kỳ tái sinh thường xuyên và bị hạn chế về khả năng so với các hệ thống đông lạnh. Tóm lại, cả hệ thống đông lạnh và PSA đều có những ưu điểm và nhược điểm tùy thuộc vào ứng dụng mà chúng được sử dụng.

Giá của công nghệ Cryogenic và PSA là khác nhau

Những khách hàng mới tham gia vào ngành công nghiệp oxy không hiểu sự khác biệt giữa nhà máy oxy dựa trên công nghệ đông lạnh và nhà máy oxy PSA. Hầu hết họ đều cho rằng tất cả các nhà máy khí O2/N2 đều có giá như các nhà máy PSA, điều này là không đúng. chi phí nhà máy hấp phụ xoay áp suất không phù hợp với nhà máy dựa trên công nghệ đông lạnh vì cả hai công nghệ là hoàn toàn khác nhau.

Công nghệ hấp phụ swing áp suất phù hợp với các doanh nghiệp cần oxy với thể tích nhỏ hơn và độ tinh khiết thấp hơn. Quá trình PSA chạy trên quá trình hấp phụ đơn giản trong đó vật liệu hấp phụ như sàng phân tử Zeolite được sử dụng với một khí được hấp phụ nhiều hơn khí kia. Khi không khí đi qua, nitơ được hấp phụ trong khi oxy được phép đi qua.

Vì quy trình hấp phụ dao động áp suất PSA sử dụng công nghệ đơn giản hơn nên chi phí sản xuất của nhà máy PSA thấp hơn nhiều so với nhà máy dựa trên công nghệ đông lạnh. Công nghệ đông lạnh rất phức tạp và yêu cầu sử dụng quy trình phức tạp với các thành phần đắt hơn nhiều so với các thành phần được sử dụng trong quy trình PSA.

Độ tinh khiết của oxy với PSA Vs. Quy trình đông lạnh

Như đã đề cập trước đó, PSA là lý tưởng để tạo ra oxy có độ tinh khiết và thể tích thấp hơn so với tách khí bằng phương pháp đông lạnh được sử dụng để tạo ra oxy có độ tinh khiết cao nhất có thể và thể tích lớn hơn.

Các nhà máy đông lạnh trọng tải có thể tạo ra oxy trên quy mô lớn với độ tinh khiết rất cao, điều không thể thực hiện được với các nhà máy PSA. Hiếm có nhà máy PSA nào có cấu hình 200m3/h chứ chưa nói đến nhà máy trọng tải.

Nhà máy đông lạnh có thể tạo ra cả oxy và nitơ

Nhà máy oxy PSA chỉ có thể tạo ra một sản phẩm khí là nitơ hoặc oxy. Mặt khác, một nhà máy oxy đông lạnh có thể sản xuất cả oxy và nitơ. Nếu bạn có một nhà máy oxy, nó cũng có thể tạo ra nitơ. Tuy nhiên, nó sẽ yêu cầu bạn mua một hệ thống làm đầy xi lanh nitơ. Nhà máy oxy đông lạnh có thể tạo ra oxy ở cả dạng lỏng và khí. Và, nhà máy tạo oxy PSA chỉ có thể tạo ra oxy hoặc nitơ ở dạng khí mà thôi.

Vòng đời khác nhau

Cả hai nhà máy oxy đông lạnh và PSA đều có vòng đời khác nhau. Trường hợp PSA được biết là có vòng đời trên 10 năm, thực vật đông lạnh có vòng đời trên 25 năm. Điều này trở nên khả thi vì các nhà máy O2/N2 đông lạnh được chế tạo bằng thép không gỉ cấp đông lạnh có khả năng chịu được nhiệt độ và áp suất cực cao.

Ứng dụng của nhà máy oxy PSA

Các nhà máy PSA phù hợp nhất cho các ngành công nghiệp nhỏ cần oxy với thể tích thấp hơn và nơi mà oxy có độ tinh khiết thấp hơn cũng được chấp nhận. Các nhà máy phù hợp nhất cho các ngành công nghiệp sau đây:

hàn/cắt/sưởi ấm

Các nhà máy là lý tưởng cho việc tạo ra oxy tại chỗ để sử dụng trong hàn và cắt. Trong ngành công nghiệp này, oxy được sử dụng cùng với axetylen khi độ tinh khiết không phải là vấn đề.

Thổi thủy tinh và hạt cườm

Nó cũng có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp thủy tinh để thổi thủy tinh và hạt. Đây là một ngành tiểu thủ công nghiệp cần oxy để sản xuất các loại sản phẩm thủy tinh khác nhau.

nuôi cá

Đây là một ứng dụng khác mà cây psa nhỏ được sử dụng để tạo oxy cho nước ao nhằm cải thiện hàm lượng oxy trong nước, điều cần thiết để cải thiện sức khỏe của cá.

Các ứng dụng của nhà máy oxy đông lạnh

Nhà máy oxy đông lạnh thích hợp cho các ngành công nghiệp yêu cầu sản xuất oxy hoặc nitơ với khối lượng lớn hơn và độ tinh khiết cao. Một số ngành công nghiệp sử dụng thực vật đông lạnh được đưa ra dưới đây:

ngành thép

Ngành thép là ngành tiêu thụ oxy sản xuất thương mại lớn nhất. Các nhà máy đông lạnh tại chỗ được sử dụng trong ngành thép để tạo ra oxy với khối lượng lớn với độ tinh khiết cao

công nghiệp hóa chất

Ngành này là ngành tiêu thụ oxy lớn thứ 2 sau ngành thép. Ở đây cũng cần có oxy với thể tích lớn hơn với độ tinh khiết cao hơn, điều này chỉ có thể thực hiện được với quy trình đông lạnh.

Ngành y tế hoặc chăm sóc sức khỏe

Trong ngành y tế cũng cần oxy có độ tinh khiết cao. Nhà máy oxy đông lạnh được sử dụng để tạo ra oxy với độ tinh khiết rất cao.