دستگاه اکسیژن ساز صنعتی

مولد اکسیژن صنعتی که با نام های اکسیژن ساز یا سیستم متمرکز کننده اکسیژن نیز شناخته می شود، تجهیزاتی با طراحی ویژه است که برای تولید اکسیژن با خلوص بالا از هوای محیط استفاده می شود. در کاربردهای صنعتی مختلف که نیاز به تامین پایدار و مطمئن اکسیژن دارند ضروری است. این به طور موثر اکسیژن را از نیتروژن و سایر گازها از طریق فناوری پیشرفته جدا می کند، بنابراین نیاز با کیفیت بالا برای اکسیژن در صنایعی مانند تولید فولاد، تولید شیشه، واکنش های شیمیایی و غیره را برآورده می کند.

جذب نوسان فشار (PSA) یک فرآیند جداسازی جذب است که به طور گسترده در زمینه صنعتی استفاده می شود. این فرآیند از ویژگی های جذب انتخابی مواد جامد متخلخل تحت شرایط فشار مختلف برای دستیابی به جداسازی گاز استفاده می کند. به طور خاص، در فشارهای بالاتر، مواد جامد متخلخل به طور انتخابی اجزای گاز خاصی را برای دستیابی به جداسازی گاز جذب می کنند. در فشارهای پایین تر، این اجزای گاز جذب شده واجذب می شوند و به جاذب اجازه بازسازی می دهند.

هنگامی که از این فرآیند برای تولید اکسیژن استفاده می شود، آن را فرآیند تولید اکسیژن جذب نوسان فشار می نامیم. مراحل اساسی این فرآیند را می توان به صورت زیر خلاصه کرد: ابتدا هوای تمیز توسط یک دمنده تحت فشار قرار می گیرد و سپس هوای تحت فشار به برج جذب ارسال می شود. در برج جذب، گازهای ناخالصی مانند H2O (بخار آب)، CO2 (دی اکسید کربن) و N2 (نیتروژن) موجود در هوا توسط جاذب جذب می شوند، در حالی که اکسیژن به لایه جاذب نفوذ می کند. متعاقباً اکسیژنی که به لایه جاذب نفوذ می کند برای تثبیت فشار وارد مخزن بافر می شود و در نهایت برای استفاده به نقطه گاز ارسال می شود. هنگامی که جاذب تا حد معینی جذب می شود، گاز موجود در برج جذب توسط یک پمپ خلاء تخلیه می شود تا به بازسازی جاذب دست یابد.

در مقایسه با فرآیند جداسازی هوای سنتی، فرآیند تولید اکسیژن جذب نوسان فشار در دما و فشار معمولی عمل می‌کند و ضریب ایمنی بالاتری دارد. جریان فرآیند آن نسبتاً ساده است و معادل تنها دو بخش کمپرسور هوا و غربال مولکولی در فرآیند برودتی است. از آنجایی که از تجهیزات الکترومکانیکی معمولی استفاده می شود و تعداد تجهیزات کم است، تعمیر و نگهداری نیز آسان تر و سریعتر است. علاوه بر این، فرآیند تولید اکسیژن جذب نوسان فشار نه تنها صرفه جویی بیشتری در مصرف انرژی دارد، بلکه نیازهای کمتری برای کارهای عمومی دارد. هیچ ماده مضری در طول فرآیند تولید تولید نمی‌شود، که الزامات هدف فعلی «کربن دوگانه» را برآورده می‌کند.

فرآیند تولید اکسیژن جذب نوسان فشار همچنین از فرآیند عملیات سخت و طولانی در فرآیند جداسازی هوای سنتی جلوگیری می کند، می تواند به طور خودکار خروجی و خلوص را تنظیم کند و می تواند حالت عملیات بدون مراقبت را درک کند. زمان راه اندازی و توقف آن بسیار کوتاه است و معمولاً می توان اکسیژن را در عرض 20 دقیقه تحویل داد. علاوه بر این، چرخه ساخت تجهیزات این فرآیند کوتاه است و سرعت ساخت مهندسی نیز بسیار سریع است.

به منظور اطمینان از تداوم تولید اکسیژن، دستگاه تولید اکسیژن جذب نوسان فشار معمولاً یک فرآیند دو برج را اتخاذ می کند. در فرآیند دو برج، زمانی که یکی از برج ها عملیات جذب را انجام می دهد، برج دیگر در حال بازسازی است و دو برج به طور متناوب برای دستیابی به تامین اکسیژن مداوم و پایدار کار می کنند. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، مقیاس دستگاه فرآیند دو برج صنعتی می تواند به 7500 متر مکعب در ساعت برسد که می تواند نیازهای اکسیژن صنعتی در مقیاس بزرگ را برآورده کند.