I. Tehnisko pamatprincipu atšķirības (priekšrocību pamats)
Tradicionālā PSA skābekļa ražošanas tehnoloģija: pieņem spiediena svārstību adsorbcijas (PSA) režīmu ar spiediena adsorbciju un atmosfēras desorbciju. Adsorbcijas spiediens parasti ir 0,6-1,0 MPa, balstoties uz augsta spiediena vidi, lai panāktu selektīvu slāpekļa adsorbciju ar molekulārajiem sietiem. Desorbcijai ir nepieciešams pazemināt spiedienu līdz atmosfēras spiedienam, pabeidzot “spiediena palielināšanas-adsorbcijas-spiediena samazināšanas-desorbcijas” ciklu (cikla laiks: aptuveni 60–90 sekundes).
VSA skābekļa ražošanas tehnoloģija (spiediena svārstību adsorbcijas variants): izmanto vakuuma svārstību adsorbcijas (VSA) režīmu ar gandrīz{0}}atmosfēras adsorbciju un vakuuma desorbciju. Adsorbcijas spiediens ir tuvs atmosfēras spiedienam (0,1-0,2 MPa), un desorbcijas laikā spiediens adsorbcijas tornī tiek samazināts līdz -0,06–0,08 MPa, izmantojot vakuumsūkni, un cikla laiks ir tikai 20–40 sekundes. Šis zema spiediena starpības cikla dizains ir tā galveno veiktspējas īpašību galvenais iemesls.
II. Piecu galveno veiktspējas raksturlielumu salīdzinājums
1. Enerģijas patēriņš: optimizētas darbības izmaksas
PSA tehnoloģija: Augsta-spiediena adsorbcijai ir nepieciešams lielas-jaudas gaisa kompresors, lai nodrošinātu spiedienu, kā rezultātā enerģijas patēriņa blīvums ir aptuveni 0,45-0,6 kWh/Nm³ O₂ (93% skābekļa tīrības apstākļos). Augsta spiediena kompresijas laikā rodas ievērojami enerģijas zudumi.
VSA tehnoloģija: Adsorbcija tuvu-atmosfērai samazina gaisa kompresora slodzi, un vakuuma desorbcija tiek panākta, izmantojot augstas -efektivitātes vakuumsūkņus, kuru enerģijas patēriņa blīvums ir tikai 0,28–0,35 kWh/Nm³ O₂.Enerģijas patēriņš ir samazināts par 30-40%. Iekārtām, kas saražo 10 000 Nm³ skābekļa dienā, VSA tehnoloģija var ietaupīt vairāk nekā vienu miljonu RMB elektroenerģijas izmaksu gadā (pamatojoties uz rūpnieciskās elektroenerģijas cenu 0,8 RMB/kWh).
2. Skābekļa ražošanas efektivitāte: ātrāki cikli un elastīga jauda
PSA tehnoloģija: garāks cikla laiks (60-90 sekundes) samazina adsorbcijas torņu pārslēgšanās biežumu. Skābekļa izvade uz vienu molekulārā sieta tilpuma vienību ir aptuveni 0,2–0,3 Nm³/(m³·h), un reakcija uz slodzes izmaiņām ir lēna (nostabilizēšanās prasa vairāk nekā 30 minūtes).
VSA tehnoloģija: cikla laiki tiek saīsināti līdz 20-40 sekundēm, palielinot adsorbcijas-desorbcijas biežumu. Skābekļa izvade uz molekulārā sieta tilpuma vienību sasniedz 0,4-0,6 Nm³/(m³·h),kas nozīmē jaudas uzlabojumu par vairāk nekā 50%. Turklāt tas piedāvā plašu slodzes regulēšanas diapazonu (30%-110%) un ātru reakcijas ātrumu (stabilizējas 10 minūšu laikā), pielāgojoties dinamiskam skābekļa pieprasījumam rūpnieciskos scenārijos.
3. Iekārtas kalpošanas laiks un apkope: uzticama darbība zemā{1}}spiedienā
PSA tehnoloģija: augsta{0}}spiediena vide adsorbcijas torņus, vārstus, cauruļvadus un citus komponentus pakļauj ievērojamam spriegumam, izraisot tādas problēmas kā blīvējuma novecošanās un aprīkojuma korozija. Vidējais apkopes cikls ir aptuveni 3-6 mēneši, un molekulāro sietu kalpošanas laiks ir aptuveni 5-8 gadi.
VSA tehnoloģija: zemā-spiediena atšķirības dizains gandrīz-atmosfēras adsorbcijai + vakuuma desorbcijai ievērojami samazina aprīkojuma spriegumu, samazinot blīvējuma nodilumu un pagarinot apkopes ciklu līdz 12–18 mēnešiem. Molekulārie sieti darbojas vieglos apstākļos, kā rezultātā adsorbcijas veiktspēja samazinās lēnāk un kalpošanas laiks ir pagarināts par 8-12 gadiem.Uzturēšanas izmaksas tiek samazinātas par 40-60%.
4. Nospiedums un uzstādīšana: piemērots kompaktiem scenārijiem
PSA tehnoloģija: nepieciešams palīgaprīkojums, piemēram, augstspiediena{0}}gaisa kompresori un gaisa uzglabāšanas tvertnes. Turklāt adsorbcijas torņiem ir biezākas sienas, lai tās izturētu augstu spiedienu, kā rezultātā kopējais nospiedums ir 1,5{4}}2 reizes lielāks nekā VSA tehnoloģijai. Profesionāla augstspiediena cauruļvadu izbūve ir nepieciešama uzstādīšanas laikā, ar ilgu ciklu (1-2 mēneši).
VSA tehnoloģija: Zema spiediena{0}}iekārtām ir kompaktāka struktūra, un adsorbcijas torņa sieniņu biezums ir tikai 1/3-1/2 no PSA tehnoloģijas. Nav nepieciešamas lielas gaisa uzglabāšanas tvertnes, kas samazina nospiedumu par 30–50%. Cauruļvadu būvniecībai nav nepieciešama augsta spiediena kvalifikācija, un uzstādīšanas cikls tiek saīsināts līdz 2-4 nedēļām, padarot to piemērotu rūpnīcas modernizācijas un renovācijas projektiem ar ierobežotu vietu.
5. Skābekļa tīrība un stabilitāte: pielāgošanās plaša diapazona-prasībām
PSA tehnoloģija: Parastais tīrības diapazons ir 90–95%. Lai sasniegtu tīrību virs 99%, ir nepieciešamas papildu attīrīšanas iekārtas, kas ievērojami palielina enerģijas patēriņu (vairāk nekā 30%).
VSA tehnoloģija: parastā tīrība var sasniegt 93%-96%. Optimizējot molekulāro sietu formulējumus un cikla parametrus, var viegli sasniegt augstas tīrības pakāpes skābekļa izvadi, kas pārsniedz 99,5%, ar tīrības svārstību diapazonu, kas ir mazāks vai vienāds ar ±0,5%.Tas demonstrē labāku energoefektivitāti augstas{0}}tīrības scenārijos(ietaupot vairāk nekā 25% enerģijas salīdzinājumā ar PSA attīrīšanas risinājumiem).
III. Papildu lietojumprogrammu scenāriji (VSA piedāvā labāku pielāgošanās spēju)
Tradicionālā PSA tehnoloģija ir piemērotāka: maza mēroga -skābekļa ražošanai (ikdienas jauda ir mazāka par vai vienāda ar 5000 Nm³), scenārijiem ar pietiekami daudz vietas un stabilu skābekļa patēriņu (piemēram, mazām slimnīcām, laboratorijām).
VSA tehnoloģija ir piemērotāka: liela mēroga{0}}rūpnieciskai skābekļa ražošanai (ikdienas jauda ir lielāka par vai vienāda ar 5000 Nm³), scenārijiem ar mainīgu skābekļa pieprasījumu, ierobežotu telpu un uzsvaru uz ilgtermiņa darbības izmaksu optimizāciju (piemēram, dzelzs un tērauda kausēšana, ķīmiskā sintēze, stikla ražošana, lieli{{5} medicīnas centri).