Máy tạo oxy công nghiệp

Máy tạo oxy công nghiệp hay còn gọi là máy tạo oxy hoặc hệ thống tạo oxy là thiết bị được thiết kế đặc biệt dùng để sản xuất oxy có độ tinh khiết cao từ không khí xung quanh. Nó rất cần thiết trong các ứng dụng công nghiệp khác nhau đòi hỏi nguồn cung cấp oxy ổn định và đáng tin cậy. Nó tách oxy khỏi nitơ và các loại khí khác một cách hiệu quả thông qua công nghệ tiên tiến, do đó đáp ứng nhu cầu oxy chất lượng cao trong các ngành công nghiệp như sản xuất thép, sản xuất thủy tinh, phản ứng hóa học, v.v.

Hấp phụ xoay áp suất (PSA) là một quá trình phân tách hấp phụ được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp. Quá trình này sử dụng các đặc tính hấp phụ chọn lọc của vật liệu rắn xốp trong các điều kiện áp suất khác nhau để đạt được sự tách khí. Cụ thể, ở áp suất cao hơn, vật liệu rắn xốp hấp thụ có chọn lọc các thành phần khí cụ thể để đạt được khả năng tách khí; ở áp suất thấp hơn, các thành phần khí hấp phụ này được giải hấp, cho phép tái sinh chất hấp phụ.

Khi quá trình này được sử dụng để sản xuất oxy, chúng tôi gọi đó là quá trình sản xuất oxy hấp phụ dao động áp suất. Các bước cơ bản của quy trình này có thể được tóm tắt như sau: Đầu tiên, không khí sạch được điều áp bằng máy thổi, sau đó không khí được điều áp được đưa đến tháp hấp phụ. Trong tháp hấp phụ, các loại khí tạp chất như H₂O (hơi nước), CO₂ (carbon dioxide) và N₂ (nitơ) trong không khí sẽ bị chất hấp phụ hấp phụ, còn oxy sẽ xuyên qua lớp hấp phụ. Sau đó, oxy xuyên qua lớp hấp phụ sẽ đi vào bể đệm để ổn định áp suất và cuối cùng được đưa đến điểm khí để sử dụng. Khi chất hấp phụ hấp phụ ở một mức độ nhất định, khí trong tháp hấp phụ sẽ được hút chân không bằng bơm chân không để đạt được sự tái sinh của chất hấp phụ.

So với quy trình tách khí truyền thống, quy trình sản xuất oxy hấp phụ dao động áp suất hoạt động ở nhiệt độ và áp suất bình thường và có hệ số an toàn cao hơn. Quy trình xử lý của nó tương đối đơn giản, chỉ tương đương với hai phần máy nén khí và sàng phân tử trong quy trình đông lạnh. Do sử dụng thiết bị cơ điện thông thường và số lượng thiết bị ít nên việc bảo trì cũng dễ dàng và nhanh chóng hơn. Ngoài ra, quy trình sản xuất oxy hấp phụ dao động áp suất không chỉ tiết kiệm năng lượng hơn mà còn có yêu cầu thấp hơn đối với các công trình công cộng. Không có chất độc hại nào được tạo ra trong quá trình sản xuất, đáp ứng các yêu cầu mục tiêu "carbon kép" hiện tại.

Quá trình sản xuất oxy hấp phụ dao động áp suất cũng tránh được quá trình vận hành khắc nghiệt và kéo dài trong quy trình tách không khí truyền thống, có thể tự động điều chỉnh đầu ra và độ tinh khiết, đồng thời có thể thực hiện chế độ vận hành không giám sát. Thời gian khởi động và dừng của nó rất ngắn và oxy thường có thể được cung cấp trong vòng 20 phút. Ngoài ra, chu trình sản xuất thiết bị của quá trình này ngắn và tốc độ xây dựng kỹ thuật cũng rất nhanh.

Để đảm bảo quá trình sản xuất oxy diễn ra liên tục, thiết bị sản xuất oxy hấp phụ dao động áp suất thường áp dụng quy trình hai tháp. Trong quy trình hai tháp, khi một tháp thực hiện hoạt động hấp phụ, tháp kia đang tái sinh và hai tháp được vận hành luân phiên để đạt được nguồn cung cấp oxy liên tục và ổn định. Như được hiển thị trong Hình 1, quy mô của thiết bị xử lý hai tháp công nghiệp hóa có thể đạt tới 7500 m³/h, có thể đáp ứng nhu cầu oxy công nghiệp quy mô lớn.