В настоящее время цеолит для кислородной установки используется чаще всего Цеолит литиевого класса молекулярное сито и Цеолит натрия молекулярного сита по технологии PSA или VPSA.
Молекулярные сита являются важнейшим адсорбентом в технологии адсорбции при качании давления для разделения воздуха и получения кислорода. Молекулы, чей молекулярный диаметр меньше, чем диаметр пор цеолитовых молекулярных сит, могут войти в поры, но они все еще могут использовать различные молекулярные полярности, ненасыщенности и скорости поляризации, разница в силе адсорбции и скорости диффузии, вызванная пространственной конфигурацией и так далее, разделяет молекулы газа. Это объясняется тем, что цеолит, состоящий из катионов и отрицательно заряженного кремнеземного каркаса, сам по себе является полярным веществом, которое может поляризовать молекулы посредством электростатической индукции. Поэтому чем более полярны или чем легче поляризуются молекулы, тем легче они адсорбируются.
Молекулярные сита цеолита обладают высокой адсорбционной способностью при низкой концентрации адсорбата (или высокой температуре адсорбции). Причина в том, что его адсорбционные свойства отличаются от свойств других адсорбентов. Например, адсорбционная сила активированного угля является функцией дисперсионных сил, в то время как цеолитное молекулярное сито не только обладает функцией дисперсионных сил, но и имеет большую электростатическую силу. Поскольку кристаллическая полость цеолитового молекулярного сита содержит катионы, а кислород в запасе заряжен отрицательно, вокруг катионов возникает сильное локальное положительное электрическое поле. Благодаря совместному действию этих двух факторов цеолитные молекулярные сита обладают особенно сильной адсорбционной способностью.
Адсорбция под давлением (PSA) - это новая технология разделения газов, появившаяся в промышленности в последние десятилетия. В качестве примера можно привести молекулярное сито с адсорбентом. В качестве сырья используется воздух, а в качестве адсорбента - высокоэффективный и высокоселективный твердый адсорбент при определенных условиях давления и циркуляции. В соответствии с различиями в балансе и скорости адсорбции, а также селективной адсорбцией азота и кислорода, осуществляется быстрый цикл адсорбции-десорбции для достижения цели разделения газов и рециркуляции адсорбента.
Основные области применения маятниковой адсорбции включают следующие аспекты: очистка воздуха, маятниковая адсорбция воздуха для получения кислорода, маятниковая адсорбция воздуха для получения азота, маятниковая адсорбция воздуха для получения водорода, использование маятниковой адсорбции давления для преобразования заводов по производству удобрений, извлечение углекислого газа из источника газа, богатого углекислым газом.
Среди них все более широкое применение находит адсорбция под давлением для получения кислорода. Она не ограничивается несколькими отраслями, такими как металлургия и химическая промышленность, но также имеет большое количество применений в медицине, пищевой промышленности, производстве бумаги, защите окружающей среды, аквакультуре, домашнем здравоохранении и других отраслях.
Классификация производства кислорода методом адсорбции под давлением включает следующие три вида:
Производство кислорода VPSA (100м³/ч-7500м³/ч) давление адсорбции около 40кПа давление десорбции около 50кПа.
Производство кислорода PSA (1м³/ч-200м³/ч) давление адсорбции около 5 кг, десорбция при атмосферном давлении
Метод быстрой адсорбции (1 л/мин-20 л/мин) давление адсорбции около 2 кг, десорбция при атмосферном давлении
Преимущества применения адсорбции под давлением
Адсорбция под давлением отличается коротким временем цикла, низким энергопотреблением при нормальной температуре, низкими инвестициями и простым автоматическим управлением.
Его основные преимущества заключаются в следующем:
1. Низкое энергопотребление, он потребляет много энергии только при сжатии воздуха. Как правило, давление PSA ниже 0,2-0,6 МПа, VPSA - ниже 0,06 МПа, VPSA - ниже 0,06 МПа, и энергопотребление VPSA намного ниже, чем PSA. Регенерация адсорбента не требует нагрева и требует лишь незначительной работы небольшого вакуумного насоса. Энергопотребление при производстве кислорода VPSA составляет менее 0,41 кВт-ч/м3, при производстве азота - 0,27-0,31 кВт-ч/м3, а при производстве водорода из коксового газа - 0,5 кВт-ч/м3.
2. Хорошая адаптируемость, адсорбционное устройство качающегося давления может быть слегка отрегулировано для изменения производственной мощности, изменения содержания примесей в сырьевом газе и условий процесса, таких как давление на входе.
3. Адсорбент имеет длительный срок службы. Как правило, он может использоваться более десяти лет и может быть продлен с добавлением нового адсорбента, с меньшим временем обслуживания и высокой скоростью работы.
4. Может быть автоматизирована.
5. Оборудование может работать при комнатной температуре на открытом воздухе, без изоляции, отопления и охлаждения. За исключением низковольтных бустерных счетчиков, потребление пара, воды или электроэнергии отсутствует. Адсорбция с качанием давления имеет большое значение для снижения промышленных инвестиций и энергопотребления.
Медицинское сито для гранулированного кислорода Молекулярные сита серии JLOX-100 и JLOX-500, производимые компанией Jianlong, обладают выдающимися характеристиками в области адсорбции под давлением.
Высокоэффективные молекулярные сита серии JLOX-500 для генерации кислорода - это новый тип молекулярных сит X-типа, которые в основном используются в процессе генерации кислорода методом адсорбции под давлением и десорбции в атмосфере. Оно обладает высокой адсорбционной способностью по азоту и отличным коэффициентом разделения азота и кислорода.
Высокоэффективные молекулярные сита для генерации кислорода серии JLOX-500 в основном используются в устройствах для генерации кислорода методом адсорбции под давлением. Его преимуществами являются высокая чистота кислорода, высокая скорость производства кислорода, быстрая скорость адсорбции и длительный срок службы. Это лучшая замена молекулярному ситу для кислорода 5A (Ca A). Продукция JLOX-500 в основном используется в промышленных системах производства кислорода PSA и системах подачи кислорода в медицинских центрах. Продукт JLOX-501 - это молекулярное сито, предназначенное для медицинских (бытовых) генераторов кислорода PSA и микрогенераторов кислорода.
Высокоэффективное молекулярное сито для производства кислорода серии JLOX-100 представляет собой алюмосиликатный кристалл лития X-типа, который является молекулярным ситом для производства кислорода с международным передовым уровнем. Широко используется в сталелитейной, цветной металлургии, химической промышленности, печном энергосберегающем преобразовании, охране окружающей среды, производстве бумаги, аквакультуре, медицинской помощи и других отраслях.
Высокоэффективное кислородное молекулярное сито серии JLOX-100 в основном используется в устройствах для получения кислорода методом адсорбции под давлением. Оно обладает такими характеристиками, как большая адсорбционная емкость, высокий коэффициент разделения азота и кислорода и легкая десорбция. Его адсорбционная способность по азоту примерно в два раза выше, чем у кислородного молекулярного сита типа А. В то же время богатое кислородом молекулярное сито серии JLOX-100 обладает хорошей износостойкостью и длительным сроком службы. Таким образом, использование обогащенного кислородом молекулярного сита серии JLOX-100 для производства кислорода позволяет значительно снизить энергопотребление при производстве кислорода и эксплуатационные расходы устройства
Повышение экономической эффективности. Продукт JLOX-101 представляет собой высокоэффективное молекулярное сито для кислорода, используемое в небольших медицинских (домашних) генераторах кислорода высокого класса.
Китайская научно-производственная компания JALON специализируется на исследовании, производстве, продаже и обслуживании различных молекулярных сит.
JALON предлагает категории продукции, основанные на четырех существующих технологиях: молекулярное сито, цеолитовый порошок, активированный цеолитовый порошок и активированный глинозем.
Основным направлением деятельности компании является разработка и производство молекулярных сит, пригодных для современных высокотехнологичных систем газоразделения.
Продукция и проекты JALON распространяются в США, Германии, Франции, Южной Корее, Японии и многих странах мира. JALON имеет полную сеть клиентов. Услугами JALON пользуются ведущие компании, занятые в нефтегазодобывающей, машиностроительной, пищевой, угольной, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Дополнительная информация на сайте jalonzeolite.com.