현재 산소 생산 설비용 제올라이트는 대부분 리튬 등급 제올라이트 분자 체 및 나트륨 제올라이트 PSA 또는 VPSA 기술을 이용한 등급별 분자 체.
분자 체는 압력 변동 흡착(PSA) 방식의 공기 분리 산소 생산 기술에서 핵심적인 흡착제입니다. 제올라이트 분자 체의 기공 크기보다 분자 직경이 작은 분자는 기공 안으로 들어갈 수 있지만, 분자 간의 극성, 불포화도, 분극률의 차이, 공간적 배열에 따른 흡착 강도와 확산 속도의 차이 등을 통해 가스 분자를 분리할 수 있습니다. 이는 양이온과 음전하를 띤 실리카-알루미나 골격으로 구성된 제올라이트 자체가 극성 물질이기 때문이며, 이를 통해 정전기 유도 현상으로 분자를 분극시킬 수 있습니다. 따라서 분극성이 강하거나 분극되기 쉬운 분자일수록 흡착되기 쉽습니다.
제올라이트 분자 체는 흡착질 농도가 낮을 때(또는 흡착 온도가 높을 때) 높은 흡착 용량을 나타냅니다. 그 이유는 제올라이트 분자 체의 흡착 특성이 다른 흡착제와 다르기 때문입니다. 예를 들어, 활성탄의 흡착력은 분산력의 함수인 반면, 제올라이트 분자 체는 분산력의 함수일 뿐만 아니라 큰 정전기력을 갖습니다. 제올라이트 분자 체의 결정 공동에는 양이온이 포함되어 있고, 잔류 산소는 음전하를 띠고 있기 때문에 양이온 주변에 강한 국소 양전계가 생성됩니다. 이 두 가지의 복합적인 작용으로 인해 제올라이트 분자 체는 특히 강력한 흡착 능력을 나타냅니다.
압력 변동 흡착(PSA)은 최근 수십 년간 산업계에서 새롭게 부상하고 있는 가스 분리 기술입니다. 흡착제인 분자체(molecular sieve)를 예로 들어보자. 이 기술은 공기를 원료로 사용하며, 특정 압력과 순환 조건 하에서 고효율·고선택성의 고체 흡착제를 활용한다. 질소와 산소의 흡착 평형 및 속도 변화 양상의 차이와 선택적 흡착 성능에 따라 신속한 흡착-탈착 주기를 수행하여 가스 분리 및 흡착제 재활용이라는 목적을 달성한다.
압력 변동 흡착의 주요 적용 분야는 다음과 같습니다: 공기 정화, 산소 생산을 위한 압력 변동 흡착식 공기 분리, 질소 생산을 위한 압력 변동 흡착식 공기 분리, 수소 생산을 위한 압력 변동 흡착, 압력 변동 흡착을 이용한 비료 공장 개조, 이산화탄소가 풍부한 가스원에서 이산화탄소 회수.
그중에서도 압력 변동 흡착(PSA) 방식을 이용한 산소 생산이 점점 더 널리 보급되고 있다. 이는 야금 및 화학 산업과 같은 일부 산업 분야에 국한되지 않고, 의학, 식품, 제지, 환경 보호, 양식, 가정용 건강 관리 등 다양한 산업 분야에서도 폭넓게 활용되고 있다.
압력 변동 흡착 방식의 산소 생산 분류에는 다음 세 가지가 있습니다:
VPSA 산소 생산량 (100m³/h~7500m³/h), 흡착 압력 약 40kPa, 탈착 압력 약 50kPa.
PSA 산소 생산량 (1m³/h~200m³/h), 흡착 압력 약 5kg, 대기압 탈착
고속 흡착법 (1L/min~20L/min), 흡착 압력 약 2kg, 대기압 탈착
압력 변동 흡착법의 적용상 장점
압력 변동 흡착 방식은 사이클 시간이 짧고, 상온에서 작동할 때 에너지 소비가 적으며, 초기 투자 비용이 낮고, 자동 제어가 용이합니다.
이 제품의 주요 장점은 다음과 같이 나타납니다:
1. 에너지 소비가 적으며, 공기를 압축할 때만 많은 에너지를 소비합니다. 일반적으로 PSA의 압력은 0.2~0.6MPa 미만이고, VPSA는 0.06MPa 미만이며, VPSA의 에너지 소비량은 PSA보다 훨씬 낮습니다. 흡착제 재생에는 가열이 필요하지 않으며, 소형 진공 펌프가 제공하는 소량의 동력만으로도 충분합니다. VPSA 방식의 산소 생산 전력 소비량은 0.41KWh/m³ 미만이며, 질소 생산 전력 소비량은 0.27~0.31KWh/m³이고, 코크스 오븐 가스를 이용한 수소 생산 전력 소비량은 0.5KWh/m³입니다.
2. 적응성이 뛰어나며, 압력 변동 흡착 장치는 생산량을 조절하거나 원가스의 불순물 함량을 변경하고, 입구 압력 등의 공정 조건을 조정할 수 있습니다.
3. 이 흡착제는 수명이 길다. 일반적으로 10년 이상 사용할 수 있으며, 소량의 새 흡착제를 보충하면 수명을 연장할 수 있어 유지보수 시간이 적게 들고 가동률이 높다.
4. 자동화가 가능하다.
5. 이 장비는 단열이나 냉난방 장치 없이도 실외 상온에서 작동할 수 있습니다. 저전압 부스터 계량기를 제외하고는 증기, 물 또는 전기를 소비하지 않습니다. 압력 변동 흡착 방식은 산업 투자 비용과 에너지 소비를 줄이는 데 매우 중요합니다.
의료용 입상 산소 체 Jianlong사에서 생산하는 JLOX-100 시리즈 분자 체와 JLOX-500 시리즈 분자 체는 압력 변동 흡착(PSA) 분야에서 뛰어난 성능을 발휘합니다.
산소 생성을 위한 JLOX-500 시리즈 고효율 분자체는 새로운 유형의 X형 분자체로, 주로 압력 흡착 및 대기압 탈착 방식을 사용하는 압력 변동 흡착(PSA) 산소 생성 공정에 사용됩니다. 이 제품은 높은 질소 흡착 용량과 뛰어난 질소-산소 분리 계수를 갖추고 있습니다.
JLOX-500 시리즈 고효율 산소 생성 분자체는 주로 압력 변동 흡착(PSA) 방식의 산소 생성 장치에 사용됩니다. 이 제품은 높은 산소 순도, 높은 산소 생산율, 빠른 흡착 속도, 긴 수명 등의 장점을 가지고 있습니다. 5A(Ca A) 산소 분자체를 대체할 수 있는 최상의 제품입니다. JLOX-500 제품은 주로 PSA 방식의 산업용 산소 생산 및 의료 센터 산소 공급 시스템에 사용됩니다. JLOX-501 제품은 PSA 의료용(가정용) 산소 발생기 및 초소형 산소 발생기에 특화된 분자체입니다.
고효율 산소 생산 분자체인 JLOX-100 시리즈는 리튬 X형 알루미노실리케이트 결정으로, 국제적으로 선진적인 수준을 자랑하는 산소 생산 분자체입니다. 이 제품은 철강, 비철금속, 화학 산업, 용광로 에너지 절약 개조, 환경 보호, 제지, 양식, 의료 및 기타 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
JLOX-100 시리즈 고효율 산소 분자체는 주로 압력 변동 흡착식 산소 발생 장치에 사용됩니다. 이 제품은 흡착 용량이 크고, 질소와 산소의 분리 계수가 높으며, 탈착이 용이한 특성을 가지고 있습니다. 질소 흡착 용량은 A형 산소 분자체의 약 2배에 달합니다. 또한, JLOX-100 시리즈 산소 농축 분자체는 내마모성이 우수하고 수명이 깁니다. 따라서 JLOX-100 시리즈 산소 농축형 분자체로 산소를 생산하면 산소 생산에 소요되는 에너지 소비량과 장치의 운영 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
, 경제적 효율성을 높입니다. JLOX-101 제품은 고급 소형 의료용(가정용) 산소 발생기에 사용되는 고효율 산소 분자체입니다.
중국의 연구 및 생산 기업인 JALON은 다양한 분자체에 대한 연구, 제조, 판매 및 서비스를 전문으로 하고 있습니다.
JALON은 분자 체, 제올라이트 분말, 활성 제올라이트 분말, 활성 알루미나 등 4가지 기존 기술을 기반으로 한 제품군을 제공합니다.
이 회사의 주요 사업 분야는 현대적인 첨단 가스 분리 시스템에 적합한 분자체 제품의 개발 및 생산입니다.
JALON의 제품과 프로젝트는 미국, 독일, 프랑스, 한국, 일본 및 전 세계 여러 국가에 공급되고 있습니다. JALON은 탄탄한 고객 네트워크를 구축하고 있습니다. 석유 및 가스 생산, 기계 제조, 식품 산업, 석탄, 화학, 석유화학 및 기타 산업 분야에 종사하는 선도적인 기업들이 JALON의 서비스를 이용하고 있습니다.
자세한 내용은 다음에서 확인하세요. jalonzeolite.com.
본 서신은 리튬 이온 배터리용 전해질 생산을 위해 유기 용매를 건조하는 데 사용하기 위해, 뤄양 자론 마이크로-나노 신소재 유한공사(Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co., Ltd)의 ‘분자 체 JLOED 3.0-5.0 MM’ 제품을 평가했음을 알려드리기 위한 것입니다. 미국 캘리포니아주 치코(Chico)에 위치한 당사의 연구개발 및 생산 시설에서 ‘분자체 JLOED 3.0-5.0 MM’ 제품을 사용하여 처리한 유기 용매는 10ppm 미만의 극히 낮은 수분 함량을 보여 당사의 규격을 충족하였습니다. 이 분자체 제품은 당사의 품질 요건을 충족하였으며, 리튬 이온 배터리 산업에서 유기 용매를 건조하는 데 사용하기를 적극 권장합니다. 또한 해당 회사의 기술 지원에 깊이 감사드립니다.
나노테크 에너지
뤄양 자론 마이크로-나노 신소재 유한공사의 JLPM 시리즈 분자체는 주로 일반 산업용 가스의 극저온 건조에 사용됩니다. 공기 분리 장치의 정제 시스템은 H₂O와 CO₂를 제거할 뿐만 아니라, 천연가스 및 기타 탄화수소의 탈황(H₂S 및 머캡탄 제거)과 CO₂ 제거도 수행합니다.
특히 언급할 만한 점은 Yuntianhua United Commerce Co., Ltd.의 52,000 Nm³/저온 공기 분리 장치 프로젝트입니다. 이 공기 분리 장치의 설계 및 제조 방식은 공기 및 흡착기에 수직 방사형 흐름 설계를 채택하였으며, 처리 용량은 311,352 Nm³/h입니다. 5.13 bar(A)의 흡착 압력, 당사의 JLPM3 고효율 분자 체 92톤과 활성 알루미나 107톤을 적재하여, 공기 중 이산화탄소(CO₂) 함량이 평균 1,000 ppm(2,000 PPM)인 상태에서도 장비의 즉각적이고 안정적인 작동을 보장하며, 분자 체에서 배출되는 CO₂는 0.1 PPM 미만입니다.
5세대 고성능 분자체 JLPM1은 공기 분리 설비의 예비 정제 장치(APPU)에 사용되는 첨단 분자체입니다. 이전 세대에 비해 5세대 고성능 분자체 JLPM1은 CO₂ 흡착 능력이 크게 향상되었으며, 공기 분리 설비 설계자 및 운영자에게 다양한 이점을 제공할 것입니다. 새로운 공기 분리 플랜트를 설계할 때, 5세대 고성능 분자체 JLPM1을 적용하면 공기 분리 설비의 설치 면적을 줄일 수 있어, 이에 따라 설비 투자 비용과 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 또한, 5세대 고성능 분자체 JLPM1은 기존 설비의 개조에도 사용할 수 있어, 에너지 소비를 줄이거나 공기 분리 처리 능력을 향상시킬 수 있습니다.
산소 분자체는 VPSA 산소 생산 장비의 원활한 작동을 보장하는 데 중요한 소재입니다. 이번 프로젝트는 당사의 JLOX-103 리튬계 고효율 산소 분자체의 또 다른 성공 사례입니다.
CSSC 황강 귀금속 유한공사가 설계 및 시공한 주하이 웨위펑 철강 유한공사의 30,000Nm3/h 압력 변동 흡착(VPSA) 산소 생산 프로젝트가 2019년 6월 27일 성공적으로 가동을 시작했습니다. 2020년 5월 29일 현재, 이 설비는 11개월 동안 안정적으로 가동되고 있으며, 모든 지표가 설계 지표를 상회하고 있습니다. 고객들로부터 높은 평가와 찬사를 받았으며, 기업에 연간 1억 5천만 위안의 누적 효과를 창출했습니다. 동시에, 이 프로젝트는 지능형 산소 생산, 모바일 제어 및 원격 모니터링을 통해 생산을 지도함으로써, 산업의 친환경적이고 지능적인 발전을 실현하는 데 기여하고 있습니다.
이 프로젝트는 4대의 압력 변동 흡착(VPSA) 방식 산소 발생기를 병렬로 사용합니다. 단일 장치 1대는 시간당 7,500Nm³의 산소를 생산하고, 산소 순도는 80%로 설계되었습니다. 이 장비에는 당사(뤄양 자론 마이크로 나노 신소재 유한공사)의 JLOX-103 리튬계 고효율 산소 분자체 68톤이 충전되어 있으며, 실제 산소 생산량은 7,650Nm³/h에 달하고 산소 농도는 82.3% 이상입니다. 이 프로젝트의 4세트 장비에는 당사의 JLOX-103 산소 분자체 272톤이 충전되어 있으며, 총 산소 생산량은 30,000Nm³/h를 초과합니다.
산소 분자체는 VPSA 산소 생산 설비의 가동을 보장하는 데 중요한 소재입니다. 이번 프로젝트는 당사의 JLOX-103 리튬형 고효율 산소 분자체의 또 다른 성공 사례입니다.
뤄양 자론 마이크로-나노 신소재 유한공사의 JLOX-100 시리즈 고효율 산소 발생 분자체는 리튬 X형 알루미노실리케이트 결정으로, 국제적으로 선진적인 수준의 산소 발생 분자체입니다. 철강, 비철금속, 화학 산업, 용광로 에너지 절약 개조, 환경 보호, 제지, 양식, 의료 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
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