I. Відмінності в основних технічних принципах (основа переваг)
Традиційна технологія генерації кисню PSA: застосовує режим адсорбції при зміні тиску (PSA) з адсорбцією під тиском і десорбцією в атмосфері. Тиск адсорбції зазвичай становить 0,6-1,0 МПа, покладаючись на середовище високого-тиску для досягнення вибіркової адсорбції азоту молекулярними ситами. Десорбція потребує зниження тиску до атмосферного, що завершує цикл «герметизація-адсорбція-дегерметизація-десорбція» (тривалість циклу: приблизно 60-90 секунд).
Технологія генерації кисню VSA (варіант адсорбції при зміні тиску): використовує режим вакуумної коливальної адсорбції (VSA) із адсорбцією майже-атмосферної та вакуумною десорбцією. Тиск адсорбції близький до атмосферного (0,1-0,2 МПа), а під час десорбції тиск в адсорбційній вежі знижується до -0,06~-0,08 МПа за допомогою вакуумного насоса з часом циклу лише 20-40 секунд. Ця конструкція циклу з низьким перепадом тиску є основною причиною його основних робочих характеристик.
II. Порівняння п'яти основних характеристик продуктивності
1. Споживання енергії: оптимізовані експлуатаційні витрати
Технологія PSA: Адсорбція під високим{0}}тиском вимагає високо{1}}потужного повітряного компресора для забезпечення тиску, що призводить до щільності споживання енергії приблизно 0,45-0,6 кВт·год/Нм³ O₂ (за умов чистоти кисню 93%). При стисненні під високим тиском відбувається значна втрата енергії.
Технологія VSA: майже{0}}атмосферна адсорбція зменшує навантаження на повітряний компресор, а вакуумна десорбція досягається за допомогою високо-ефективних вакуумних насосів із щільністю споживання енергії лише 0,28–0,35 кВт·год/Нм³ O₂.Енергоспоживання зменшено на 30%-40%. Для обладнання, яке виробляє 10 000 нм³ кисню на день, технологія VSA може заощадити понад один мільйон юанів на електроенергії щорічно (виходячи з промислової ціни на електроенергію 0,8 юанів/кВт-год).
2. Ефективність виробництва кисню: швидші цикли та гнучка потужність
Технологія PSA: Довший час циклу (60-90 секунд) призводить до меншої частоти перемикань адсорбційних веж. Вихід кисню на одиницю об’єму молекулярного сита становить приблизно 0,2-0,3 Нм³/(м³·год), а реакція на зміни навантаження є повільною (для стабілізації потрібно більше 30 хвилин).
Технологія VSA: Час циклу скорочується до 20-40 секунд, що збільшує частоту адсорбції-десорбції. Вихід кисню на одиницю об'єму молекулярного сита досягає 0,4-0,6Nm³/(m³·h),що представляє підвищення потужності більш ніж на 50%. Крім того, він пропонує широкий діапазон регулювання навантаження (30%-110%) і швидку швидкість реагування (стабілізація протягом 10 хвилин), адаптуючись до динамічної потреби в кисні в промислових сценаріях.
3. Термін служби обладнання та технічне обслуговування: надійна робота під-низьким тиском
Технологія PSA: -середовище під високим тиском піддає адсорбційні башти, клапани, трубопроводи та інші компоненти значним навантаженням, що призводить до таких проблем, як старіння ущільнень і корозії обладнання. Середній цикл обслуговування становить приблизно 3-6 місяців, а термін служби молекулярних сит - близько 5-8 років.
Технологія VSA: Конструкція з низьким-перепадом тиску майже-атмосферної адсорбції + вакуумної десорбції значно зменшує навантаження на обладнання, зводячи до мінімуму знос ущільнень і подовжуючи цикл обслуговування до 12-18 місяців. Молекулярні сита працюють у м’яких умовах, що призводить до повільнішого ослаблення адсорбційних характеристик і збільшення терміну служби на 8-12 років.Витрати на технічне обслуговування зменшуються на 40%-60%.
4. Площа та встановлення: підходить для компактних сценаріїв
Технологія PSA: потрібне допоміжне обладнання, наприклад повітряні-компресори високого тиску та резервуари для зберігання повітря. Крім того, адсорбційні вежі мають товщі стіни, щоб витримувати високий тиск, що призводить до того, що загальна площа в 1,5-2 рази перевищує технологію VSA. При монтажі необхідно професійне будівництво трубопроводу високого тиску, з тривалим циклом (1-2 місяці).
Технологія VSA: Обладнання низького-тиску має більш компактну структуру, з товщиною стінки адсорбційної башти лише на 1/3-1/2 товщини стінки технології PSA. Не потрібні великі резервуари для зберігання повітря, що зменшує площу на 30%-50%. Будівництво трубопроводу не вимагає кваліфікації високого тиску, а цикл монтажу скорочується до 2-4 тижнів, що робить його придатним для проектів модернізації та реконструкції заводів з обмеженим простором.
5. Чистота та стабільність кисню: адаптація до широкого-вимог
Технологія PSA: Звичайний діапазон чистоти становить 90%-95%. Для досягнення чистоти понад 99% потрібне додаткове очисне обладнання, що призводить до значного збільшення споживання енергії (більше 30%).
Технологія VSA: Звичайна чистота може досягати 93%-96%. Завдяки оптимізації складів молекулярних сит і параметрів циклу можна легко досягти виходу кисню високої чистоти понад 99,5% з діапазоном коливань чистоти Менше або дорівнює ±0,5%.Він демонструє кращу енергоефективність у сценаріях високої-чистоти(економія понад 25% енергії порівняно з розчинами для очищення PSA).
III. Додаткові сценарії додатків (VSA пропонує кращу адаптивність)
Традиційна технологія PSA більше підходить для: невеликого-виробництва кисню (добова продуктивність менше або дорівнює 5000 Нм³), сценаріїв із достатнім простором і стабільним попитом на кисень (наприклад, невеликі лікарні, лабораторії).
Технологія VSA більше підходить для: великого-промислового виробництва кисню (добова продуктивність більше або дорівнює 5000 Нм³), сценаріїв із змінним попитом на кисень, обмеженим простором і зосередженням на довгостроковій-оптимізації операційних витрат (наприклад, виплавка чавуну та сталі, хімічний синтез, виробництво скла, великі-медичні центри).