Equipo de separación de aire PSA
El equipo de separación de aire PSA es una tecnología de vanguardia que se utiliza para separar y purificar el aire en sus gases constituyentes, como el nitrógeno y el oxígeno. Está diseñado para satisfacer las necesidades de gases industriales de una amplia gama de industrias, incluidas las de fabricación de productos médicos, alimentarios y químicos. Este equipo utiliza un proceso de adsorción por oscilación de presión (PSA), que implica pasar aire comprimido a través de un tamiz molecular para separar el nitrógeno y el oxígeno por adsorción. Con mayor pureza y menor consumo de energía, el equipo de separación de aire PSA es una solución rentable a los métodos tradicionales de separación de aire.
Ventajas de los equipos de separación de aire PSA
Recursos abundantes
El aire es uno de los recursos más comunes de la Tierra, por lo que la tecnología de separación de aire permite aprovechar al máximo este abundante recurso natural. La separación de aire es más sostenible que otros métodos de separación de gases, como la separación de gas licuado o la síntesis química.
Flexibilidad
La tecnología de separación de aire es adecuada para producir una variedad de productos gaseosos, incluidos nitrógeno, oxígeno, argón, etc. Esta flexibilidad permite su uso en una variedad de aplicaciones industriales y científicas, desde la fabricación hasta la atención médica.
Alta eficiencia
Los equipos modernos de separación de aire suelen tener un rendimiento de separación de gases eficiente. Al controlar con precisión parámetros como la temperatura y la presión, se pueden lograr productos de gas de alta pureza para satisfacer las necesidades de diferentes aplicaciones.
Protección ambiental
La tecnología de separación por aire suele ser una opción respetuosa con el medio ambiente. En comparación con otros métodos de separación de gases, como la síntesis química, el proceso de separación por aire no produce subproductos nocivos y tiene un menor impacto en el medio ambiente.
Fiabilidad
Los equipos de separación de aire suelen tener un alto grado de fiabilidad y estabilidad. Están diseñados con precisión y probados rigurosamente para funcionar de forma estable durante mucho tiempo, lo que proporciona a los usuarios un suministro de gas continuo y fiable.
Economía
Aunque la inversión inicial en equipos de separación de aire es elevada, suelen lograr retornos económicos a largo plazo debido a su alta eficiencia y confiabilidad. Al proporcionar un suministro de gas estable y productos de alta pureza, la tecnología de separación de aire ayuda a mejorar la eficiencia de producción y la calidad del producto, lo que reduce los costos generales.
El equipo de separación de aire PSA es una tecnología de vanguardia que se utiliza para separar y purificar el aire en sus gases constituyentes, como el nitrógeno y el oxígeno. Está diseñado para satisfacer las necesidades de gases industriales de una amplia gama de industrias, incluidas las de fabricación de productos médicos, alimentarios y químicos. Este equipo utiliza un proceso de adsorción por oscilación de presión (PSA), que implica pasar aire comprimido a través de un tamiz molecular para separar el nitrógeno y el oxígeno por adsorción. Con mayor pureza y menor consumo de energía, el equipo de separación de aire PSA es una solución rentable a los métodos tradicionales de separación de aire.
¿Por qué elegirnos?
Nuestro producto
Los productos de Shenger se dividen en las siguientes categorías: varios dispositivos de purificación de gases, planta de nitrógeno PSA, planta de oxígeno PSA, planta de oxígeno VPSA, secadores de aire de regeneración de calor residual, secadores de regeneración sin calor, secadores de regeneración de microcalor, secadores de tipo refrigerado, secadores combinados, plantas de separación de aire criogénico, etc.
Equipo de producción
Carretilla elevadora, Grúa monoviga, Sierra circular, Taladro radial, Máquina de soldadura por arco SCR DC, Máquina de soldadura con protección de gas, Sala de pintura, Centro de soldadura de tubos de mandril PPCW, Granalladora, Plataforma vibratoria.
Aplicación del producto
Nuestros productos son ampliamente utilizados en metalurgia, energía eléctrica, química, petróleo, electrónica, biológica, farmacéutica, fibras químicas, alimentos, caucho y otras industrias.
Servicio postventa
El servicio de atención al cliente dedicado está en línea las 24 horas del día, siempre responde preguntas sobre equipos como generadores de nitrógeno de tamiz molecular de carbono y le brinda un servicio considerado. Establezca archivos de clientes para nuestros clientes cooperativos, vuelva a utilizar los productos con regularidad y atienda a cada cliente de corazón.
El equipo de separación de aire PSA es un sistema grande y complejo, compuesto principalmente por los siguientes subsistemas: sistema de energía, sistema de purificación, sistema de refrigeración, sistema de intercambio de calor, sistema de destilación, sistema de transporte de producto, sistema de almacenamiento de líquidos y sistema de control.
Se refiere principalmente al compresor de aire crudo. El equipo de separación de aire mediante la separación a baja temperatura de oxígeno, nitrógeno y otros productos se completa esencialmente mediante la conversión de energía. Y la energía del dispositivo es principalmente aportada por el compresor de aire crudo. En consecuencia, la mayor parte del consumo total de energía requerido por la separación de aire es el consumo de energía del compresor de aire crudo.
Está compuesto por un sistema de preenfriamiento de aire (sistema de enfriamiento de aire) y un sistema de purificación de tamiz molecular (sistema de purificación). El aire crudo comprimido tiene una temperatura más alta, y el sistema de preenfriamiento de aire reduce la temperatura del aire a través del intercambio de calor por contacto y puede lavar las impurezas dañinas como las sustancias ácidas en el aire. El sistema de purificación de tamiz molecular elimina además la humedad, el dióxido de carbono, el acetileno, el propileno, el propano, el óxido nitroso y otras sustancias dañinas para el funcionamiento del equipo de separación de aire.
El equilibrio térmico de los equipos de separación de aire se logra mediante el sistema de refrigeración y el sistema de intercambio de calor. Con el desarrollo de la tecnología, el intercambiador de calor de placas y aletas está hecho principalmente de aluminio.
El núcleo del equipo de separación de aire es un equipo importante para la separación a baja temperatura. Generalmente se adopta la rectificación de dos etapas de alta y baja presión. Siempre que se componga de una torre de baja presión, una torre de presión media y un evaporador de condensación.
Sistema de control
El equipo de separación de aire de gran tamaño adopta un sistema de control distribuido por computadora, que puede realizar el control automático.
Los equipos de separación de aire se pueden dividir en cinco sistemas básicos en términos de flujo de proceso:
En el equipo de producción de oxígeno que utiliza el principio de destilación a baja temperatura, para garantizar el funcionamiento normal de la separación por destilación del aire en el área de baja temperatura, el aire debe ser pretratado con filtración, preenfriamiento y purificación en el área de temperatura ambiente.
Hay una gran cantidad de polvo en el aire. En el funcionamiento prolongado y a alta velocidad del compresor de turbina de aire (compresor de aire para abreviar), el polvo provocará desgaste, corrosión y formación de incrustaciones en el impulsor, las aspas y otras piezas del interior de la máquina, lo que acortará la vida útil de la máquina. Por lo tanto, es necesario configurar el filtro de aire crudo para eliminar el polvo del aire.
Después de ser comprimido por el compresor de turbina de aire, la temperatura del aire aumenta a más de 80 grados, lo que provoca la falla de la adsorción y la transferencia de calor posteriores. Al configurar el sistema de preenfriamiento de aire, se puede reducir de manera efectiva la temperatura del aire que ingresa al equipo de separación de aire.
Compresión:En esta etapa se introduce aire atmosférico en el PSA y se hace pasar por una serie de compresores para aumentar su presión. El objetivo es hacer más eficientes los procesos de enfriamiento y separación posteriores, con rangos de presión típicos que oscilan entre 5 y 10 bar manométricos.
Purificación:Antes de continuar con el procesamiento, el aire comprimido suele purificarse para eliminar impurezas (como humedad, dióxido de carbono o contaminantes traza). Este paso garantiza que los gases separados sean de alta pureza y evita problemas como la congelación o el taponamiento del equipo criogénico.
Enfriamiento:El aire comprimido, purificado, se enfría hasta alcanzar temperaturas criogénicas mediante una serie de intercambiadores de calor y ciclos de refrigeración. Esto produce la licuefacción del aire, ya que la destilación criogénica se basa en las diferencias de puntos de ebullición de los distintos componentes.
Separación:El aire ahora frío y licuado se introduce en una columna de destilación (o una serie de columnas de destilación), de modo que el aire se separa en sus componentes primarios en función de las diferencias en los puntos de ebullición:
El nitrógeno tiene un punto de ebullición más bajo (-196 grado o -321℉) que el oxígeno (-183 grado o -297℉).
El argón, si se separa, tiene un punto de ebullición aún más bajo (-186 grado o -303℉).
A medida que el aire asciende por la columna, se va calentando gradualmente y los distintos componentes se evaporan en sus respectivos puntos de ebullición. Por ejemplo, el vapor rico en oxígeno sube a la parte superior de la columna, mientras que el líquido rico en nitrógeno se acumula en la parte inferior. El argón, si está presente, suele extraerse como producto secundario en un punto intermedio de la columna.
Recogida, almacenamiento y entrega:Los gases separados se recogen y se envían a tanques de almacenamiento, ya sean tanques presurizados o tanques criogénicos. Desde allí, los gases pueden distribuirse y suministrarse a diversas industrias y aplicaciones, según sus requisitos de pureza.
Compresor de aire principal (MAC)
El MAC comprime el aire atmosférico, generalmente a 60-90 PSIG y lo envía al sistema. Estos compresores normalmente son accionados por motores eléctricos. Se proporcionan enfriadores entre etapas para eliminar el calor de la compresión entre cada etapa del compresor, de los cuales normalmente hay 2-3.
Limpieza de la parte delantera
Los modernos utilizan una unidad prepurificadora (PPU), que elimina la humedad, el CO2 y la mayoría de los hidrocarburos del aire. La humedad y el CO2 deben eliminarse para evitar que se forme hielo y hielo seco más adelante en el proceso. Una PPU generalmente se compone de un enfriador para enfriar el aire a 40-55F, un separador de condensado para eliminar el agua libre y 2 recipientes llenos de desecante y material de tamiz molar, que adsorbe los contaminantes mientras permite que el aire pase. Un lecho siempre está en línea con el proceso, mientras que el otro lecho se regenera con nitrógeno residual calentado para eliminar los contaminantes acumulados. Los lechos cambian automáticamente cada 5-8 horas. El aire de la PPU está muy cerca de estar libre de humedad y CO2.
Algunos sistemas más antiguos utilizan intercambiadores de calor reversibles para lograr la limpieza inicial. Estos sistemas contienen intercambiadores de calor criogénicos especiales que congelan la humedad y el CO2, lo que permite que el aire limpio fluya hacia el proceso de destilación. Los pasos en el intercambiador de calor se cambian cada 3-10 minutos mediante una serie de válvulas de mariposa y de retención. Un paso elimina los contaminantes mientras que el otro se regenera con los gases residuales salientes.
Caja fría
La caja fría contiene los intercambiadores de calor criogénicos, las columnas de destilación y las válvulas y tuberías asociadas. Debido a que algunas partes de este sistema son muy frías, todos los componentes se montan dentro de la caja fría y luego se encierran en un material aislante. Las cajas frías pueden ser rectangulares o cilíndricas y suelen ser altas, algunas de más de 200 pies según la capacidad y el tipo de sistema de argón.
Las neveras portátiles modernas están rellenas de un aislante de perlita, que es ligero y fácil de instalar y quitar cuando es necesario. Las neveras portátiles más antiguas pueden estar rellenas de lana de roca criogénica, que se empaqueta a mano a 14 libras por pie cúbico. Su instalación y extracción requieren mucho tiempo.
Expansor
Todas las unidades, excepto algunas muy pequeñas, tienen expansores. Los expansores proporcionan la refrigeración necesaria para producir líquidos en el sistema de columna de destilación. Se alimenta aire, nitrógeno o nitrógeno residual al expansor, lo que hace que la rueda gire y transfiera energía a un compresor, generador o freno de aceite. Esta transferencia de energía hace que el gas se enfríe. A medida que continúa el proceso, la temperatura de salida del expansor finalmente alcanza la temperatura de diseño mientras enfría el sistema de columna.
Sistema de argón líquido
Existen dos tipos comunes de sistemas de argón líquido. Muchas plantas no cuentan con ningún equipo de separación de argón. En estos casos, la mayor parte del argón simplemente sale con el gas residual. El primer tipo utiliza una columna de argón crudo que concentra el argón hasta un contenido de O2 del 2-3 % a partir de una alimentación de la columna de baja presión de O2 del 88-92 %. Este argón crudo se calienta y se mezcla con hidrógeno antes de ingresar a un reactor catalítico, donde el H2 y el O2 se combinan para formar agua. Luego, este argón húmedo se seca y se enfría nuevamente a temperaturas criogénicas, después de lo cual el H2 y el N2 se eliminan en un separador y una columna de destilación, respectivamente.
Los sistemas criogénicos de argón dependen exclusivamente de la destilación para su purificación. Dado que se necesita una gran cantidad de bandejas o empaquetaduras para separar el argón del oxígeno, estas columnas pueden tener más de 200 pies de altura. Muchas plantas nuevas utilizan sistemas criogénicos de argón para evitar el uso de un compresor de argón e hidrógeno en el proceso.
Los gases como el oxígeno y el nitrógeno también se utilizan en grandes cantidades en forma licuada en la industria, la medicina y el sector alimentario. El proceso industrial más utilizado para licuar gases se remonta al conocido proceso Linde. En la primera etapa, el aire se licúa en la unidad de separación de aire criogénica. Para ello, el aire ambiente se aspira a través de un filtro, se comprime y las trazas de dióxido de carbono, hidrocarburos y vapor de agua se separan en absorbedores. A continuación, el calor generado se disipa mediante un enfriamiento previo con agua. En la expansión posterior en la parte de baja temperatura de la planta (caja fría), la temperatura final del aire cae por debajo de la temperatura ambiente. Los flujos de gas ya expandidos provocan un enfriamiento adicional del aire comprimido hasta la forma líquida en un proceso de intercambio de calor. Gracias a los diferentes niveles de presurización y a las temperaturas extremadamente bajas, se pueden alcanzar los diferentes puntos de ebullición de los componentes individuales del aire, oxígeno (grado 1), nitrógeno (grado 2) y argón, y, de este modo, es posible la separación en un proceso de varias etapas de la siguiente columna de destilación (rectificación) mediante destilación a contracorriente. Según el tipo de unidad de separación de aire, los productos finales se transportan al cliente en tanques de producto como gases licuados o por tuberías como gases.
Para que un sistema de separación de aire funcione de forma segura y fiable, es necesario contar con equipos de medición y control de los parámetros del proceso que puedan soportar temperaturas extremadamente bajas. Los equipos de medición especialmente equipados pueden soportar incluso la condensación del agua del aire húmedo. Además, la máxima pureza es importante para los productos finales. Dispone de una amplia gama de sofisticados equipos de medición, por ejemplo, para la medición de nivel, caudal y presión (diferencial), especialmente para medios criogénicos. Estos equipos mantienen su disponibilidad metrológica incluso con un contenido de gas de los gases licuados de hasta el 100 %. Y gracias a nuestros innovadores caudalímetros ultrasónicos con sensores de temperatura y presión integrados, el caudal volumétrico medido, ya sea gaseoso o líquido, siempre se puede convertir a condiciones estándar.
Torre de separación:La torre de separación es el equipo central de la unidad de separación por aire, que se utiliza para separar los componentes de la mezcla. Suele ser una estructura alta tipo torre con estructura de placas o de relleno en su interior, que logra la separación a través de la diferencia de propiedades físicas o químicas de los diferentes componentes.
Compresor:El compresor se utiliza para aumentar la presión del gas mezclado para que pueda entrar en la torre de separación. Los compresores suelen ser de pistón o centrífugos.
Expansor:El expansor es lo opuesto al compresor y se utiliza para reducir la presión del gas. En las unidades de separación de aire, los expansores se utilizan a menudo para enfriar ciertas partes de la torre de separación y recuperar energía.
El enfriador se utiliza para reducir la temperatura del gas mezclado a la temperatura de funcionamiento requerida de la torre de separación.
Horno de calentamiento (calentador):El horno de calentamiento se utiliza para aumentar la temperatura del gas mezclado con el fin de lograr ciertas reacciones o procesos en la torre de separación.
Lecho adsorbente:En algunos casos, la unidad de separación de aire puede necesitar utilizar un lecho adsorbente para una mayor purificación. El lecho adsorbente se utiliza para adsorber los componentes de impurezas en el gas mezclado para hacerlo más puro.
Certificaciones
Nuestra fábrica
Zhejiang Shenger Gas Equipment Manufacturing Co., Ltd. se estableció en 2010 y se especializa en la fabricación de plantas de oxígeno PSA, plantas de nitrógeno PSA, equipos de separación de aire criogénico, plantas de oxígeno VPSA, etc. La fábrica cubre un área de 16,000 metros cuadrados, con un área de construcción de 10,000 metros cuadrados y un valor de producción anual de más de 80 millones de yuanes. Está ubicada en la hermosa ciudad de Hangzhou y es una empresa tecnológica privada en la provincia de Zhejiang.
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Preguntas frecuentes