Generador de oxígeno industrial

El generador de oxígeno industrial, también conocido como concentrador de oxígeno o sistema concentrador de oxígeno, es un equipo especialmente diseñado que se utiliza para producir oxígeno de alta pureza a partir del aire ambiente. Es esencial en diversas aplicaciones industriales que requieren un suministro de oxígeno estable y confiable. Separa eficazmente el oxígeno del nitrógeno y otros gases mediante tecnología avanzada, satisfaciendo así la demanda de oxígeno de alta calidad en industrias como la producción de acero, la fabricación de vidrio, las reacciones químicas, etc.

La adsorción por cambio de presión (PSA) es un proceso de separación por adsorción ampliamente utilizado en el campo industrial. Este proceso utiliza las características de adsorción selectiva de materiales sólidos porosos bajo diferentes condiciones de presión para lograr la separación de gases. Específicamente, a presiones más altas, los materiales sólidos porosos adsorben selectivamente componentes de gas específicos para lograr la separación de gases; a presiones más bajas, estos componentes del gas adsorbidos se desorben, lo que permite que se regenere el adsorbente.

Cuando este proceso se utiliza para producir oxígeno, lo llamamos proceso de producción de oxígeno por adsorción por cambio de presión. Los pasos básicos de este proceso se pueden resumir de la siguiente manera: primero, un soplador presuriza el aire limpio y luego el aire presurizado se envía a la torre de adsorción. En la torre de adsorción, los gases impuros como H₂O (vapor de agua), CO₂ (dióxido de carbono) y N₂ (nitrógeno) en el aire serán absorbidos por el adsorbente, mientras que el oxígeno penetrará en la capa adsorbente. Posteriormente, el oxígeno que penetra la capa adsorbente ingresará al tanque intermedio para estabilizar la presión y finalmente será enviado al punto de gas para su uso. Cuando el adsorbente se adsorbe hasta cierto punto, el gas en la torre de adsorción es evacuado mediante una bomba de vacío para lograr la regeneración del adsorbente.

En comparación con el proceso tradicional de separación de aire, el proceso de producción de oxígeno por adsorción por oscilación de presión funciona a temperatura y presión normales y tiene un factor de seguridad más alto. Su flujo de proceso es relativamente simple, equivalente a sólo dos secciones de compresor de aire y tamiz molecular en el proceso criogénico. Debido a que se utilizan equipos electromecánicos convencionales y la cantidad de equipos es pequeña, el mantenimiento también es más fácil y rápido. Además, el proceso de producción de oxígeno por adsorción por cambio de presión no solo ahorra más energía, sino que también tiene menores requisitos para obras públicas. Durante el proceso de producción no se generan sustancias nocivas, lo que cumple con los requisitos actuales del objetivo de "carbono dual".

El proceso de producción de oxígeno por adsorción por cambio de presión también evita el proceso de operación prolongado y duro en el proceso de separación de aire tradicional, puede ajustar automáticamente la salida y la pureza y puede realizar el modo de operación sin supervisión. Su tiempo de arranque y parada es muy corto y normalmente se puede administrar oxígeno en 20 minutos. Además, el ciclo de fabricación de equipos de este proceso es corto y el ritmo de construcción de ingeniería también es muy rápido.

Para garantizar la continuidad de la producción de oxígeno, el dispositivo de producción de oxígeno por adsorción por cambio de presión generalmente adopta un proceso de dos torres. En el proceso de dos torres, cuando una torre realiza la operación de adsorción, la otra torre se regenera y las dos torres funcionan alternativamente para lograr un suministro de oxígeno continuo y estable. Como se muestra en la Figura 1, la escala del dispositivo de proceso industrializado de dos torres puede alcanzar los 7500 m³/h, lo que puede satisfacer las necesidades de oxígeno industrial a gran escala.