Auf einem Skid-montierter PSA-Sauerstoffgenerator

Bei der Industriegasversorgung sind Lieferungen von Flüssigsauerstofftanks und -flaschen häufig mit hohen Logistikkosten, Preisvolatilität und dem Risiko einer Versorgungsunterbrechung verbunden. Immer mehr Anlagen greifen auf den auf einem Rahmen montierten PSA-Sauerstoffgenerator als Alternative zurück-, der nur Umgebungsluft als Ausgangsmaterial verwendet und 90–95 % Sauerstoff direkt vor Ort mit geringem Energieverbrauch durch Druckwechseladsorption erzeugt, der sofort einsatzbereit ist.

So funktioniert es: Ein unkomplizierter physischer Trennungsprozess

Der Kern des Systems ist ein abwechselnder Adsorptionsaufbau mit zwei -Turmen. Nach der Öl- und Wasserentfernung gelangt die Druckluft in die mit Zeolith-Molekularsieben gefüllten Adsorptionstürme. Stickstoff wird bevorzugt von den Sieben adsorbiert, während Sauerstoff problemlos in einen Puffertank gelangt. Wenn ein Turm die Adsorptionssättigung erreicht, schaltet das System zur Produktion automatisch auf den anderen Turm um, während der gesättigte Turm schnell drucklos wird und unter Verwendung einer kleinen Menge Produktgas desorbiert, wodurch Stickstoff freigesetzt wird. Der gesamte Prozess läuft bei Umgebungstemperatur ab-ohne Phasenwechsel, ohne Zusatzstoffe und das einzige Nebenprodukt ist mit atmosphärischem{6}Druckstickstoff-angereichertes Gas.

Wichtige Leistungsindikatoren (basierend auf einem typischen Industriemodell)

Es ist zu beachten, dass der Temperaturbereich keine Anforderung an das Gerät selbst ist, sondern eher der Zustand, den das Kühl- und Trocknungssystem der Zuluft aufrechterhalten muss. Wenn die Einlasslufttemperatur 45 Grad übersteigt, sinkt die dynamische Adsorptionskapazität des Molekularsiebs merklich, was sich auf die Effizienz der Sauerstoffproduktion auswirkt.

Technische Spezifikationen und Designmerkmale (30 Nm³/h Referenzkonfiguration)

Der komplette, auf einem Rahmen montierte PSA-Sauerstoffgenerator wird mit bereits abgeschlossenen Rohrschweißarbeiten, Ventiltests und der Integration des Steuerungssystems geliefert. Die Arbeiten vor Ort-beschränken sich auf den Anschluss der Stromversorgung, der Luftversorgung und der Sauerstoffauslassleitung. Bei allen Ventilen handelt es sich um pneumatisch betätigte Absperrventile mit einer Ansprechzeit von unter einer Sekunde. Die Packungsdichte des Molekularsiebs wurde durch Simulation optimiert. Der Druckabfall liegt unter 0,05 MPa-. Dadurch wird eine Gaskanalisierung vermieden und die Belastung des Luftkompressors verringert.

Industrielle Anwendungen: Vier praktischste Szenarien

• Sauerstoff-Angereicherte Verbrennung (Glas-/Keramik-/Zementöfen)

Die Beimischung von Sauerstoff auf 23–25 % erhöht die Flammentemperatur und senkt den Brennstoffverbrauch um 8–12 %. Reduzierter Stickstoff bedeutet geringeres Rauchgasvolumen und geringere Belastung des Saugzuggebläses.

• Metallverarbeitung und -schneiden

Ersetzt flüssigen Sauerstoff beim Brennschneiden und Plattenvorwärmen. Keine Mindestliefergebühren, kein Warten auf Tankwagen - Sauerstoff ist auch während der Nachtschichten verfügbar.

• Integration eines Ozongenerators

Bei der industriellen Abwasserbehandlung und Rauchgasdenitrifizierung ist die Verwendung von Sauerstoff als Speisegas zwei- bis dreimal effizienter als Luft. Der Generator kann direkt neben dem Ozonraum platziert werden, wobei die Leitungen weniger als 15 Meter lang sind.

• Nicht-Eisenschmelzen (Kupfer / Blei / Zink)

Sauerstoffstabilität bei 93 % ± 1 % für Boden--Blas- oder Seiten--Anreicherungsverfahren. Eliminiert Druckschwankungen bei der Verdampfung von flüssigem Sauerstoff - und sorgt für stabilere Ofenbedingungen.

Projektabwicklung und Ingenieurdienstleistungen

• Lieferumfang: Luftkompressor und nachgeschaltetes Aufbereitungssystem (optional), Puffertank, elektrischer Schaltschrank, Molekularsieb-Füllzertifikat, Betriebs- und Wartungsanleitung.

• Installation vor Ort-: Anleitung zu Rohrleitungsanschlüssen nach der Positionierung des Skids und der anfänglichen Einrichtung der Steuerparameter.

• Inbetriebnahme und Abnahme: Basierend auf einem kontinuierlichen 8-Stunden-Betrieb mit Reinheit, Durchfluss und Energieverbrauch, die den Vertragsspezifikationen entsprechen.

• Zertifizierungen: Kann die CE-Zertifizierung ganzer-Einheiten (für den EU-Export), ein Druckbehälter-Inspektionszertifikat (auf Anfrage) und die Dokumentation des Fertigungssystems nach ISO 9001:2015 unterstützen.

• Garantie und Reaktion: 3-Jahre Garantie auf Molekularsieb (kein Pulverisieren oder Versagen bei normalem Gebrauch), 1 Jahr Garantie auf Ventile und Steuersystem. Bei inländischen Projekten erfolgt die Ferndiagnose innerhalb von 4 Stunden nach der Serviceanfrage. Vor-Ort-Service bei Bedarf innerhalb von 48 Stunden arrangiert.

Bei der industriellen Sauerstofferzeugung ist die Wiederholbarkeit der Ausrüstung wichtiger als Labordaten. Jeder auf einem Skid-montierte PSA-Sauerstoffgenerator von Shenger Gas wird vor der Auslieferung mindestens 4 Stunden lang kontinuierlichen Tests unter Standardbedingungen (20 Grad, 0,7 MPa, 65 % Luftfeuchtigkeit) unterzogen, wobei Durchfluss- und Reinheitsabweichungen kleiner oder gleich ±1,5 % der Vertragswerte sind. Wir streben nicht nach extremen Zahlen-sondern nach einem stabilen Betrieb über Jahreszeiten und Luftfeuchtigkeit hinweg. Die Chargenrückverfolgbarkeit von Molekularsieben, die Konsistenz des Ansprechverhaltens pneumatischer Ventile und eine narrensichere Steuerungsprogrammierung sind allesamt in die Herstellungsstandards von Shenger Gas integriert.

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