Generador de nitrógeno PSA

La generación de nitrógeno por adsorción por oscilación de presión (PSA) es una tecnología avanzada de separación de gases que utiliza tamices moleculares de carbono de alta calidad y eficiencia como adsorbentes. Funciona según el principio de adsorción por oscilación de presión a temperatura ambiente para separar el aire y producir nitrógeno gaseoso con una pureza del 99,5 %. Este proceso se basa en el principio de "absorción de oxígeno a alta presión y liberación de oxígeno a presión normal".

Las velocidades de difusión de las moléculas de oxígeno y nitrógeno difieren en la superficie del tamiz molecular de carbono. Las moléculas de oxígeno más pequeñas (O₂) se difunden más rápido y penetran con mayor facilidad en los microporos del eficiente tamiz molecular de carbono, mientras que las moléculas de nitrógeno más grandes (N₂) se difunden más lentamente y penetran con menor frecuencia. Esta propiedad de adsorción selectiva del tamiz molecular de carbono permite el enriquecimiento del oxígeno en la fase adsorbida y del nitrógeno en la fase gaseosa en poco tiempo, lo que permite la separación de ambos, resultando en nitrógeno enriquecido en fase gaseosa en condiciones de PSA.

Tras un tiempo, la adsorción de nitrógeno alcanza el equilibrio. Al reducir la presión, el tamiz molecular de carbono libera el oxígeno adsorbido, lo que constituye el proceso de regeneración. Según la presión de regeneración, se puede clasificar en regeneración al vacío y regeneración a presión normal. La regeneración a presión normal facilita la regeneración completa del tamiz molecular de carbono, facilitando la obtención de gas de alta pureza.

El generador de nitrógeno PSA está diseñado y fabricado con tecnología de adsorción por oscilación de presión. Normalmente, consta de dos torres de adsorción paralelas controladas por un sistema de control totalmente automatizado que sigue estrictamente una secuencia programable específica, alternando entre la adsorción presurizada y la regeneración por despresurización para lograr la separación de nitrógeno y oxígeno y obtener el nitrógeno gaseoso de alta pureza deseado.

El rendimiento del tamiz molecular de carbono eficiente, particularmente su capacidad de adsorción dinámica y su factor de separación, determina la calidad del generador de nitrógeno.

Compresor de aire → Tanque húmedo de aire → Filtro de clase C → Secador en frío → Filtro de clase T/A/D → Secador de adsorción regenerativo de micro-calor → Filtro de clase T → Tanque de proceso de aire (tanque seco) → Host de máquina de nitrógeno PSA → Tanque de proceso de nitrógeno (vacío no calificado, salida calificada) → Tanque de presión de almacenamiento de nitrógeno → Sitio de uso de nitrógeno.

Tamiz molecular de carbono de alta calidad y eficiencia

Selección: Se utilizan tamices moleculares de carbono de alta calidad y eficiencia para garantizar el máximo ahorro energético, un menor consumo de energía y una menor tasa de desperdicio de aire. El tamiz molecular de carbono personalizado de Hongbo Company se caracteriza por su gran dureza, baja tendencia a la formación de polvo, alta tasa de recuperación de nitrógeno y larga vida útil. El tamiz molecular de carbono es un paso crucial para garantizar una baja tasa de desperdicio de aire: según los datos del fabricante, durante la adsorción...

La presión en la torre de adsorción es de 0,7 MPa, y la pureza del nitrógeno producido es del 99,5 %. Tras años de medición práctica y experimentación, nuestra empresa ha diseñado una reserva del 10 %, con una proporción de residuos de 3:1 para una pureza del 99,5 %. Esta proporción es un dato clave para determinar el coste operativo del generador de nitrógeno: un menor consumo de residuos implica un menor consumo eléctrico del compresor de aire y menores costes operativos. Vida útil: El tamiz molecular de carbono que utiliza nuestra empresa ofrece la mejor capacidad y estabilidad del país, con una vida útil de 8 a 10 años.

Control de pantalla táctil de interfaz hombre-máquina de Beijing Kunlun Tongtai

El diagrama de flujo del sistema se muestra en la pantalla táctil, mostrando las condiciones de operación en tiempo real del generador de nitrógeno, la dirección del flujo de gas y más. La pantalla táctil muestra y registra el tiempo de operación acumulado, alertando para mantenimiento después de 8000 horas de operación. El recordatorio permanece durante 24 horas continuas, pero no provoca el apagado automático. La pantalla táctil incluye manuales electrónicos, diagramas de circuitos, diagramas de flujo, listas de verificación de mantenimiento, procedimientos de operación y alarmas de falla, todos accesibles para la consulta del usuario. El equipo está equipado con cuatro señales de alarma remotas: 1. Alarma de baja presión de aire de entrada; 2. Alarma de baja presión de nitrógeno de salida; 3. Alarma de baja pureza de nitrógeno; 4. Alarma de alto punto de rocío de nitrógeno; 5. Alarma de nitrógeno no calificado. Estas señales se pueden mostrar en la pantalla táctil y transmitir remotamente al sitio del usuario, con interfaces de comunicación reservadas del PLC para DCS, utilizando protocolos de comunicación RS485 y MODBUS.

La tecnología de embalaje avanzada garantiza la vida útil del equipo

El eficiente tamiz molecular de carbono se empaqueta utilizando el método "Blizzard", lo que garantiza una distribución uniforme sin ángulos muertos y minimiza la formación de polvo. La torre de adsorción utiliza equipos de distribución de flujo de aire de múltiples etapas y dispositivos de compresión automáticos para el tamiz molecular de carbono, lo que garantiza el rendimiento de adsorción y el estado de compresión, extendiendo efectivamente la vida útil del tamiz. Además, nuestro método de empaque de plataforma de vibración de torsión extendida de diseño único permite un empaque más denso y uniforme del tamiz molecular de carbono, reduciendo la fricción al mínimo y asegurando que no se forme polvo durante el proceso de adsorción.

Durante el proceso de compresión, una plataforma de vibración asegura primero la compresión uniforme del tamiz molecular de carbono, seguida de un cañón de aire a alta presión para mejorar la densidad y la resistencia antes de instalar el dispositivo de compresión.

Estructura única de la torre de adsorción

La parte inferior del adsorbedor cuenta con un exclusivo distribuidor de flujo de aire tipo loto que evita el impacto del flujo de aire a alta presión sobre el tamiz molecular de carbón, prolongando así su vida útil. Además, garantiza una difusión uniforme del gas, mejorando considerablemente la eficiencia y reduciendo el consumo energético del tamiz. Dentro de la torre de adsorción, un equipo especial de difusión de gas permite la entrada de aire comprimido a través de un dispositivo ciclónico, utilizando bolas de cerámica de alúmina especializadas (que aprovechan su forma esférica y dureza) para facilitar un flujo de gas en forma de "S" antes de que entre en contacto con el tamiz molecular de carbón activado. Esto no solo reduce significativamente el impacto sobre el tamiz molecular de carbón, sino que también permite una adsorción de gas más uniforme, mejorando la eficiencia de generación de nitrógeno y prolongando la vida útil del tamiz.

Válvulas neumáticas de asiento angular y electroválvulas

Utilizamos válvulas de asiento angular neumáticas conocidas y válvulas solenoides importadas con un tiempo de apertura de 0,05 segundos y una vida útil normal que supera los 2 millones de ciclos, caracterizadas por una estructura simple, sellado confiable, cierre rápido y fácil mantenimiento, lo que garantiza un funcionamiento confiable del equipo de generación de oxígeno.

Controlador programable inteligente de Siemens

Nuestro generador de nitrógeno está equipado con un sistema de control PLC (Controlador Lógico Programable) de Siemens, que ofrece una excelente capacidad de control y un modo de funcionamiento razonable. Muestra todos los parámetros operativos, estados y señales de fallo, ajustándose automáticamente a los cambios de carga. El sistema de control incluye una pantalla LCD que no solo muestra las funciones, sino que también permite una configuración y control flexibles de los parámetros. El secador puede lograr un control de arranque y parada interconectado con el compresor de aire, así como control remoto desde un centro de control centralizado, que proporciona información sobre diversas señales de estado. Las potentes características del producto permiten funciones de control complejas, ya sea operando de forma independiente o en red, lo que resulta en una excelente relación calidad-precio. Destaca en varios aspectos: alta fiabilidad, un completo conjunto de instrucciones, fácil manejo, amplias funciones de integración integradas, sólidas capacidades de comunicación y diversos módulos de expansión.

Analizador de nitrógeno

Utiliza un analizador de nitrógeno producido por Shanghai Changai Electronics.

Dispositivo de escape automático para nitrógeno no calificado

A la salida del tanque de proceso de nitrógeno, se instala un puerto de muestreo de nitrógeno para la detección de pureza mediante el analizador de nitrógeno. Si la pureza del nitrógeno no es cualificada, el analizador emite una señal para controlar la válvula neumática y descargar el nitrógeno no cualificado a la atmósfera. Cuando la pureza del nitrógeno cumple con los estándares, el analizador envía una señal para controlar la válvula neumática y suministrar nitrógeno cualificado a las instalaciones del usuario.