Majanduse ja ühiskonna arenguga suurenevad inimeste nõudmised tarbeveele, tööstusveele ja veekeskkonnale iga päevaga, mis seab kõrgemad nõuded erinevatele veepuhastusprotsesside tehnoloogiatele veevarustuses ja drenaažis.
Surve kõikumise adsorptsiooni (PSA) hapniku tootmisprotsessi kasutatakse laialdaselt veevarustusrakendustes tänu selle silmapaistvatele eelistele, nagu madal hapniku tootmise energiatarve, kiire käivitamine ja peatamine, madalad tööraskused ja väikesed investeeringud seadmetesse. Erinevates praktilistes veevarustuse ja drenaažiprojektides, eriti desinfitseerimisel ja steriliseerimisel ning saasteainete oksüdatsiooni töötlemisel, on see eriti oluline.
PSA hapniku tootmisprotsessist on saanud veevarustuse ja äravoolu erinevate veepuhastusprotsesside oluline tehniline komponent ning see on ka oluline osa, mida ei saa eirata uute tehnoloogiate ja uute protsesside väljatöötamisel ja rakendusuuringutel vee valdkonnas. ravi. PSA hapniku tootmisprotsessi vastavad uuringud on muutunud veevarustuse ja drenaaži valdkonna teadus- ja tehnoloogiatöötajate jaoks uueks uurimissuunaks. Madala räni-alumiiniumi suhte ja kõrge hapniku-lämmastiku eraldusteguriga liitiumipõhiste tseoliitmolekulaarsõelte (LiLSX) täiustamise ja rakendamisega on PSA hapniku tootmisprotsessist saanud kõige olulisem tootmistehnoloogia mitte-kõrge puhtusastmega hapniku tootmisel ( puhtus<95%).
NEWTEK PSA hapniku tootmisprotsessi uurimistöö keskendub peamiselt hapniku tootmise molekulaarsõelade väljatöötamisele, adsorberi struktuuri disaini täiustamisele ja protsessi voolu optimeerimisele. Tarkvarasimulatsioonist ja väikeste eksperimentaalsete seadmete uurimisest on saanud olulised vahendid rõhu kõikumise adsorptsiooni hapniku tootmisprotsessi optimeerimiseks. Protsessi optimeerimise kaudu saab parandada hapniku taaskasutamise kiirust ja puhtust ning vähendada hapniku tootmise energiatarbimist. Lisaks kasutatakse PSA hapnikutootmisseadmetes ka intelligentsemaid automaatjuhtimissüsteeme energiakulu vähendamiseks.
PSA hapniku tootmisprotsessi optimeerimisuuringud tarkvarasimulatsiooni ja väikeste eksperimentaalsete seadmete abil on üldiselt suhteliselt lühikese tsükliga, saadud andmetega piiratud ja sellel on teatav kõrvalekalle suuremahuliste PSA hapniku tootmise seadmete tegelikust tööst. Võtsime uurimisobjektiks töös oleva suuremahulise rõhukõikumisega adsorptsiooniga hapnikutootmisseadme, saime Aspen Process Data kaudu enam kui ühe aasta seadme protsesside tööandmed ja arvutasime hapniku ühiku mahu tootmise energiatarbimise. protsessiandmed. Uuriti seost seadme töös peamiste mõjutegurite ja hapniku tootmise energiatarbimise vahel. Leiti, et kui seadme sisselasketemperatuur tõusis -5 kraadilt 35 kraadini, siis esialgne hapniku tootmise võimsustarve esmalt vähenes ja seejärel suurenes ning esialgse hapniku tootmise energiatarbimise ja hapniku tootmise vahel oli ilmne ruutsuhe. sisselaske temperatuur. Liiga kõrge või liiga madal sisselasketemperatuur suurendab esialgse hapniku tootmise energiatarbimist. Sisselasketemperatuur madalaima algse hapnikutootmise energiatarbimisega on 16,2 kraadi. Iga 1-kraadine sisselasketemperatuuri tõus või langus võrreldes 16,2 kraadiga suureneb hapniku tootmise võimsustarve ligikaudu 7,4463*10-5kwh/Nm3 võrra. Kui hapniku puhtus muutub lühikese aja jooksul, siis mida kõrgem on hapniku puhtus, seda suurem on esialgne hapniku tootmise energiatarve. Algse hapniku tootmise energiatarbimise ja hapniku puhtuse vahel on lineaarne seos. Hapniku puhtuse iga 1% suurenemise korral suureneb hapniku tootmise esialgne võimsustarve umbes 0.0{{20}}71–0,0074 kWh/Nm3. Samal ajal, kui hapniku puhtus muutub sama amplituudi võrra, on hapniku tootmise esialgse energiatarbimise suurenemine, mis on põhjustatud puhtuse suurenemisest madala hapniku puhtuse tasemest kõrgele üleminekul, suurem kui hapniku tootmise esialgse energiatarbimise vähenemine. puhtuse vähenemisega kõrge hapniku puhtuse tasemest madalale üleminekul. Õhu sisselaskefiltri diferentsiaalrõhu muutuse tsükli ajal on lineaarne seos hapniku tootmise esialgse energiatarbimise (st hapniku tootmise korrigeeritud võimsuse tarbimise) ja õhu sisselaskefiltri rõhu erinevuse vahel pärast temperatuuri korrigeerimist ja puhtuse teisendamist ilmne. Kui temperatuuri korrigeerimist ja puhtuse teisendamist ei teostata, ei ole seos hapniku tootmise esialgse energiatarbimise ja õhu sisselaskefiltri rõhu erinevuse vahel ilmne ja näib olevat isegi vastuolus põhiprintsiibiga, et õhu sisselaske takistuse suurenemine põhjustab energiatarbimist. See näitab veelgi, et õhu sisselasketemperatuuri korrigeerimine ja puhtuse muundamine on mõistlikud ja vajalikud ning vastavad analüüsi ja arvutamise vajadustele. Õhu sisselaskefiltri diferentsiaalrõhu iga 1 mbar suurenemise korral suureneb hapniku tootmise võimsustarve (st korrigeeritud hapniku tootmise võimsustarve) ligikaudu 0,0008 kWh/Nm3 võrra. Pärast muude peamiste mõjutegurite mõju määramist hapniku tootmise energiatarbimisele PSA hapnikutootmisseadme töö ajal kasutati Design Expert 10.0.4, et viia läbi reaktsioonipinna analüüs PSA tsükli protsessi etapiaja mõju kohta PSA hapnikutootmisseadme töö ajal. lõplik hapniku tootmise võimsustarve.
Mõjuteguritena kasutati kolme protsessietapi "õhu sissevõtt", "õhu sissevõtt/hapniku tootmine" ja "puhastusvarustus" aega ning reaktsiooniväärtustena hapniku tootmise lõplikku energiatarbimist ja hapniku voolukiirust. Keskse kombinatsioonikatse kavandamiseks. Vastavalt kavandatud katseskeemile reguleeriti seadet ja viidi läbi töökatse, et arvutada esialgse hapniku tootmise võimsustarve erinevate protsessietappide ajaparameetrite tingimustes. Vastavalt korrigeeritud seosele esialgse hapniku tootmise võimsuse tarbimise ja sisselasketemperatuuri, hapniku puhtuse ja korrigeeritud hapniku tootmise võimsuse tarbimise ning eelmises peatükis määratud sisselaskefiltri diferentsiaalrõhu vahel arvutatakse hapniku tootmise võimsustarve (st lõplik hapnikutoodang). energiatarve) sama sisselasketemperatuuri, toote puhtuse ja sisselaskefiltri diferentsiaalrõhu võrdlustingimuste juures arvutati. Lõpliku hapniku tootmise energiatarbimise mudel saadi regressiooni teel. Dispersioonanalüüsi abil leiti, et hapniku lõpliku tootmise energiatarbimise regressioonimudel oli väga oluline (P väiksem või võrdne 0,0001) ja statistiliselt oluline. Mudeli sobivuse puudumine ei olnud märkimisväärne. Sellel oli piisav diskrimineerimise täpsus kavandatud mõjutegurite vahemikus. Sobivusmudeli jääkjaotus oli ligikaudu sirgjoon, mis näitas veelgi, et mudeli sobitamise efekt oli hea ja seda saab kasutada tulemuste analüüsi tegelike katsepunktide asendamiseks. Kahemõõtmelise kontuurkaardi ja kolmemõõtmelise reaktsioonipinna kaardi analüüsi abil määrati uuritud kolme tööetapi aja mõju hapniku tootmise lõplikule energiatarbimisele.
The order of significance is: "air blasting" time> "purge" time>"õhu sissevõtu/hapniku tootmine" aeg.
Lahendatud on optimaalsed protsessiaja parameetrid, mis minimeerivad hapniku tootmise lõppvõimsuse tarbimise. Protsessi optimaalne aeg on:
Etapi "õhkpuhastuse" aeg on 7,8 s, etapi "õhu sissevõtu/hapniku tootmise" aeg on 40 s ja etapi "puhastus" aeg on 3,6 s. Seade töötab reaalselt optimaalsete protsessietapi aja parameetritega ja arvutatakse välja vastav hapniku tootmise lõppvõimsuse tarbimine. Mudeli ennustusväärtuse ja mitme tegeliku operatsiooni hapniku tootmise lõpptarbimise keskmise väärtuse suhteline hälve on vaid 3,02%, mis näitab veelgi, et hapniku tootmise lõpliku energiatarbimise regressioonimudelil on hea täpsus ja praktilisus. Lisaks sellele, et seda mudelit kasutatakse protsessi etapiaja mõju analüüsimiseks hapniku tootmise lõplikule energiatarbimisele PSA hapniku tootmisprotsessis, saab seda mudelit kasutada ka hapniku tootmise lõpliku energiatarbimise hindamiseks erinevatel protsessietappidel. Võrreldes seadme esialgse konstruktsiooni hapniku tootmise energiatarbimisega, on võimsustarve hapniku tootmise standardkuupmeetri kohta pärast protsessi etapi aja optimeerimist vähenenud umbes 5,42%. Töö optimeerimise abil saab hapniku tootmise energiatarbimist tõhusalt vähendada, et saada märkimisväärset majanduslikku kasu. Meetod, mida NEWTEK kasutab hapniku tootmise energiatarbimist mõjutavate tegurite analüüsimiseks ja seadme töö optimeerimiseks, võib saavutada eesmärgi vähendada hapniku tootmise energiatarbimist PSA hapnikutootmisseadmes ning anda aluse ja meetodi energia tootmiseks. rõhu kõikumise adsorptsiooniga hapniku tootmisseadme tarbimise hindamine ja töö optimeerimine. See suudab maailmale paremini pakkuda esmaklassilist varustust.
Kuum tags: tööstuslikud hapnikumasinad, Hiina tööstuslike hapnikumasinate tootjad, tarnijad
