حجم الأكسجين PSA ، عمق السرير ، وتكلفة الملكية الإجمالية لمدة 10 سنوات: LiLSX مقابل 5A مقابل 13X لمحطات صناعية وطبية
تحديد حجم PSA الأكسجين، عمق السرير وتكلفة الملكية لمدة 10 سنوات: LiLSX مقابل 5A مقابل 13X لمحطات الأكسجين الصناعية والطبية إذا كنت تقوم بتحديد حجم مصنع أكسجين PSA من البداية، أو تقوم بتحديثه، أو تحاول معرفة سبب استهلاك مصنعك الحالي الكثير من الطاقة، فإن الإجابة تكاد تكون دائمًا تنحصر في ثلاث أشياء: أي غربال تضعه في السرير، ومدى حجم ذلك السرير، والمدة التي تتوقع أن يستمر فيها. تتناول هذه المقالة آلية الانتقائية LiLSX مقابل 5A مقابل 13X التي تدفع عامل الهواء، وتقدم منهجية شفافة لتحديد حجم السرير يمكنك تطبيقها على الورق قبل التحدث إلى البائعين، وتوضح منحنيات عامل الهواء مقابل نقاء الأكسجين عند 90، 93، و95% O2، وتختتم بمثال عملي لتكلفة الملكية لمدة 10 سنوات يوضح أين يؤدي اختيار الغربال إلى إحداث فرق وأين لا يحدث.
وعاء ماص PSA الأكسجين أثناء التشغيل. يحمل وعاء الضغط الأسطواني العمودي سرير الغربال الجزيئي؛ قطر السرير وعمق السرير هما القراران الهندسيان اللذان يحددان توزيع التدفق، انخفاض الضغط، والاسترداد النهائي للأكسجين.
لماذا يمثل تحديد حجم PSA الأكسجين مشكلة مختلفة عن PSA النيتروجين
تقوم عملية الامتزاز بالضغط المتأرجح بفصل الهواء إلى أكسجين أو نيتروجين اعتمادًا على الجزيء الذي يفضل احتجازه الغربال. في PSA النيتروجين، يمتز الغربال (غربال جزيئي كربوني، CMS) الأكسجين الأصغر والأسرع انتشارًا، لذلك يمر النيتروجين كمنتج ويتم احتجاز الأكسجين على السرير. في PSA الأكسجين، يحتجز الغربال النيتروجين من التغذية بحيث يمر الأكسجين والأرجون كمنتج. تختلف الأوعية المستخدمة، وأوقات الدورات، وعوامل الهواء، ومنهجية تحديد الحجم بين الخدمتين. العديد من المقالات المنشورة تخلط بين الاثنين، مما يؤدي إلى إرباك المشترين ومهندسي المصانع بشأن عوامل الهواء، وتوقع أحجام أسرّة غير واقعية، وإغفال العوامل التي تؤثر على التكلفة والتي تهم بالفعل.
تركز هذه المقالة حصريًا على PSA الأكسجين. الهدف هو إعطاء المهندس أو ضابط المشتريات طريقة شفافة لاتخاذ القرار (1) بين LiLSX و5A لمهمة معينة، (2) تحديد حجم السرير على الورق، (3) التنبؤ بعامل الهواء عند نقاء 90، 93، و95% O2، و(4) بناء نموذج 10 سنوات لتكلفة الملكية يشمل استبدال الغربال والطاقة. المنهجية محايدة للبائع وتستند إلى الأدبيات المفتوحة (Yang, Sircar, Ruthven، ومراجعات الهندسة الدورية في Adsorption and Separation Science & Technology). الأرقام المسماة "نموذجية" تعكس النطاقات التي شوهدت في المصانع التجارية وبيانات موردي الغربال؛ تعتمد القيم الدقيقة على تصميم الدورة، وعمر الغربال، وظروف التغذية.
الثلاثة غربال: LiLSX مقابل 5A مقابل 13X، ولماذا يوجد LiLSX
تستخدم ثلاثة غربال جزيئي تجاريًا في PSA الأكسجين، ويمثل كل منها نقطة مختلفة في مقايضة بين سعة النيتروجين العاملة، ووقت الدورة، وتكلفة الوحدة.
الزيوليت 5A (نوع الكالسيوم A)
5A هو العملاق في PSA الأكسجين على نطاق صغير ومتوسط، خاصة في مكثفات الأكسجين الطبي حتى حوالي 10 لتر/دقيقة تدفق. إنه زيوليت من نوع A مبادل بالكالسيوم مع فتحة مسام تبلغ حوالي 5 أنجستروم. تخلق كاتيونات الكالسيوم مجالًا كهربائيًا قويًا داخل المسام يثني النيتروجين (جزيء رباعي القطب) أكثر من الأكسجين، لذلك يفضل 5A امتزاز النيتروجين من الهواء. انتقائية 5A لنسبة N2/O2 عند 1 بار و25 درجة مئوية هي تقريبًا 2.5 إلى 3.5، وترتفع إلى 4 إلى 6 عند ضغط امتزاز 4 إلى 7 بار. نظرًا لأن 5A ماص توازني، يحتاج السرير إلى وقت اتصال طويل (30 إلى 120 ثانية لكل نصف دورة) للوصول إلى تحميل شبه توازني. هذا يجعل مصانع 5A أكبر حجمًا وأبطأ في الدورة، ولكن الغربال نفسه رخيص (عادة ما يتراوح من 3 إلى 6 دولارات أمريكية لكل كجم بالجملة) ويتحمل نطاقًا أوسع من جودة الهواء المغذي من LiLSX.
13X (NaX، فوجاسيت)
Need a Quote or Free Sample?
Tell us your requirements. Our engineers reply within 24 hours.
Request Quote View Products