С развитието на икономиката и обществото изискванията на хората към водата за битови нужди, промишлената вода и водната среда се увеличават с всеки изминал ден, което поставя по-високи изисквания за различни технологии за обработка на водата във водоснабдяването и отводняването.
Процесът на производство на кислород с люлееща се адсорбция (PSA) се използва широко във водоснабдителните приложения поради изключителните си предимства като ниска консумация на енергия за производство на кислород, бърз старт и спиране, ниска трудност при работа и ниска инвестиция в оборудване. В различни практически проекти за водоснабдяване и отводняване, особено дезинфекция и стерилизация и третиране с окисляване на замърсители, това е особено важно.
Процесът на производство на кислород PSA се превърна във важен технически компонент на различни процеси за пречистване на водата във водоснабдяването и отводняването, а също така е важна част, която не може да бъде пренебрегната при разработването и изследването на приложението на нови технологии и нови процеси в областта на водата лечение. Съответните изследвания на процеса на производство на кислород PSA се превърнаха в нова изследователска посока за научните и технологични работници в областта на водоснабдяването и отводняването. С подобряването и прилагането на базирани на литий зеолитни молекулни сита (LiLSX) с ниско съотношение силиций-алуминий и висок коефициент на разделяне на кислород-азот, процесът на производство на кислород PSA се превърна в най-важната производствена технология за производство на кислород с невисока чистота ( чистота<95%).
Изследването на процеса на производство на кислород на NEWTEK PSA се фокусира главно върху разработването на молекулярни сита за производство на кислород, подобряването на дизайна на структурата на адсорбера и оптимизирането на потока на процеса. Софтуерната симулация и изследванията на малки експериментални устройства се превърнаха във важно средство за оптимизиране на процеса на производство на кислород чрез адсорбция при промяна на налягането. Чрез оптимизиране на процеса степента на възстановяване на кислорода и чистотата могат да бъдат подобрени и консумацията на енергия за производството на кислород може да бъде намалена. В допълнение, по-интелигентни автоматични системи за управление също се използват в устройствата за производство на кислород на PSA, за да се намали консумацията на енергия.
Изследването на оптимизацията на процеса на производство на PSA кислород чрез софтуерна симулация и малки експериментални устройства обикновено има сравнително кратък цикъл, ограничени получени данни и има известно отклонение от действителната работа на широкомащабни устройства за производство на кислород на PSA. Взехме широкомащабното адсорбционно устройство за производство на кислород с промяна на налягането в експлоатация като изследователски обект, получихме данните за работата на процеса на устройството за повече от една година чрез Aspen Process Data и изчислихме консумацията на енергия за производство на единица обем кислород въз основа на данните за процеса. Изследвана е връзката между основните влияещи фактори в работата на устройството и консумацията на енергия при производството на кислород. Беше установено, че когато температурата на входа на устройството се повиши от -5 градуса до 35 градуса, първоначалната консумация на енергия за производство на кислород първо намаля и след това се увеличи и имаше очевидна квадратична връзка между първоначалната консумация на енергия за производство на кислород и входната температура. Твърде високата или твърде ниската входяща температура ще доведе до увеличаване на първоначалната консумация на енергия за производство на кислород. Входящата температура с най-ниска начална консумация на енергия за производство на кислород е 16,2 градуса. За всеки 1 градус увеличение или намаляване на входящата температура спрямо 16,2 градуса, консумацията на енергия за производство на кислород се увеличава с около 7,4463*10-5kwh/Nm3. Когато чистотата на кислорода се промени за кратък период от време, колкото по-висока е чистотата на кислорода, толкова по-висока е първоначалната консумация на енергия при производството на кислород. Съществува линейна връзка между първоначалната консумация на мощност при производството на кислород и чистотата на кислорода. За всеки 1% увеличение на чистотата на кислорода, първоначалната консумация на енергия за производство на кислород се увеличава с около 0.0{{20}}71~0,0074kwh/Nm3. В същото време, когато чистотата на кислорода се промени със същата амплитуда, увеличението на първоначалната консумация на енергия за производство на кислород, причинено от увеличаването на чистотата по време на промяната от ниска към висока чистота на кислород, е по-голямо от намаляването на консумацията на мощност за първоначално производство на кислород, причинено чрез намаляване на чистотата по време на промяната от висока към ниска чистота на кислород. По време на цикъла на промяна на диференциалното налягане на филтъра за всмукване на въздух, линейната връзка между първоначалната консумация на енергия за производство на кислород (т.е. коригираната консумация на енергия за производство на кислород) и диференциалното налягане на филтъра за всмукване на въздух след корекция на температурата и преобразуване на чистотата е очевидна. Когато температурната корекция и преобразуването на чистотата не са извършени, връзката между първоначалната консумация на енергия за производство на кислород и диференциалното налягане на филтъра за всмукване на въздух не е очевидна и дори изглежда противоречи на основния принцип, че увеличаването на съпротивлението на всмукания въздух води до увеличено консумация на енергия. Това допълнително показва, че корекцията на температурата на входящия въздух и преобразуването на чистотата са разумни и необходими и могат да отговорят на нуждите от анализ и изчисление. За всяко увеличение с 1 mbar на диференциалното налягане на филтъра за всмукване на въздух, консумацията на енергия за производство на кислород (т.е. коригираната консумация на енергия за производство на кислород) се увеличава с около 0,0008kwh/Nm3. След определяне на влиянието на други основни влияещи фактори върху консумацията на енергия за производство на кислород по време на работа на устройството за производство на кислород на PSA, Design Expert 10.0.4 беше използван за извършване на анализ на повърхността на реакция относно влиянието на времето на стъпката на процеса на цикъла на PSA върху крайна консумация на енергия за производство на кислород.
Времето на трите етапа на процеса на „всмукване на въздух“, „всмукване на въздух/производство на кислород“ и „осигуряване на продухване“ беше използвано като влияещи фактори, а крайната консумация на енергия за производство на кислород и скоростта на потока на кислород бяха използвани като стойности на отговор за проектиране на експеримента с централна комбинация. Съгласно разработената експериментална схема, устройството беше настроено и беше проведен експериментът за работа, за да се изчисли началната консумация на енергия за производство на кислород при условията на различни времеви параметри на етапа на процеса. Според коригираната връзка между първоначалната консумация на енергия за производство на кислород и входящата температура, чистотата на кислорода и коригираната консумация на мощност за производство на кислород и диференциалното налягане на входящия филтър, определени в предходната глава, консумацията на мощност за производство на кислород (т.е. крайното производство на кислород консумация на енергия) при една и съща входяща температура, чистота на продукта и референтни условия за диференциално налягане на входящия филтър. Моделът на крайната консумация на енергия за производство на кислород е получен чрез регресия. Чрез анализ на променливостта беше установено, че регресионният модел на консумацията на енергия за крайното производство на кислород е силно значим (P по-малко или равно на 0.0001) и статистически значим. Липсата на пасване на модела не беше значителна. Той имаше достатъчна точност на дискриминация в рамките на обхвата на проектираните влияещи фактори. Остатъчното разпределение на модела на напасване беше приблизително права линия, което допълнително показа, че ефектът на напасване на модела е добър и може да се използва за заместване на реалните експериментални точки за анализ на резултатите. Чрез анализа на двуизмерна контурна карта и триизмерна карта на повърхността на реагиране беше определено влиянието на времето на трите изследвани работни стъпки върху крайната консумация на енергия за производство на кислород.
The order of significance is: "air blasting" time> "purge" time>време за "всмукване на въздух/производство на кислород".
Оптималните времеви параметри на процеса, които минимизират крайната консумация на енергия за производство на кислород, са решени. Оптималното време за стъпка на процеса е:
Времето на стъпката „взривяване“ е 7,8 s, времето на стъпката „всмукване на въздух/производство на кислород“ е 4.0 s, а времето на стъпката „продухване“ е 3,6 s. Устройството действително работи с оптималните времеви параметри на етапа на процеса и се изчислява съответната крайна консумация на енергия за производство на кислород. Относителното отклонение между прогнозната стойност на модела и средната стойност на крайната консумация на мощност за производство на кислород при множество действителни операции е само 3,02%, което допълнително показва, че регресионният модел на консумацията на мощност за крайно производство на кислород има добра точност и практичност. Освен че се използва за анализиране на влиянието на времето на етапа на процеса върху крайната консумация на енергия за производство на кислород в процеса на производство на кислород PSA, този модел може да се използва и за оценка на консумацията на крайна мощност за производство на кислород при различни времена на стъпка на процеса. В сравнение с консумацията на енергия за производство на кислород от първоначалния дизайн на устройството, консумацията на енергия за стандартен кубичен метър производство на кислород след оптимизиране на времето на етапа на процеса е намаляла с около 5,42%. Чрез оптимизиране на работата, консумацията на енергия за производството на кислород може да бъде ефективно намалена, за да се получат значителни икономически ползи. Методът, използван от NEWTEK за анализиране на факторите, влияещи върху консумацията на енергия при производството на кислород и оптимизиране на работата на устройството, може да постигне целта за намаляване на консумацията на енергия при производството на кислород в устройството за производство на кислород на PSA и може да осигури основа и метод за енергия оценка на потреблението и оптимизиране на работата на устройството за производство на кислород с адсорбция при промяна на налягането. Може по-добре да осигури първокласно оборудване за света.
Популярни тагове: промишлена кислородна машина, Китай производители на промишлена кислородна машина, доставчици
