Tecnología avanzada de generación de oxígeno y nitrógeno

Fabricante líder mundial de generadores de oxígeno PSA y generadores de nitrógeno de alta eficiencia energética.

Principio del generador de nitrógeno PSA

La adsorción por cambio de presión (PSA) es una tecnología avanzada de separación de gases. Ocupa un lugar insustituible en el suministro de gas in situ en el mundo actual.

La adsorción por cambio de presión (PSA) es un proceso físico que utiliza la variación de temperatura. Aprovecha las diferentes capacidades de adsorción de los componentes del gas sobre el adsorbente. Este adsorbe selectivamente al aumentar la presión y se regenera por desorción al disminuirla. La separación de aire mediante PSA para la producción de nitrógeno generalmente utiliza dos torres de adsorción, rellenas con adsorbente de tamiz molecular de carbono (CMS). Mientras una torre se dedica a la absorción de oxígeno y la producción de nitrógeno, la otra se dedica a la regeneración por desoxigenación, produciendo nitrógeno de forma continua mediante ciclos alternos.

En condiciones de equilibrio de adsorción, cuanto mayor sea la presión del gas, mayor será la capacidad de adsorción de cualquier adsorbente al adsorber el mismo gas. Por el contrario, cuanto menor sea la presión, menor será la capacidad de adsorción. Como se muestra a continuación

Como se mencionó anteriormente, cuando aumenta la presión atmosférica, los tamices moleculares de carbono adsorben una gran cantidad de oxígeno, dióxido de carbono y humedad. Cuando la presión vuelve a la normalidad, la capacidad de adsorción de los tamices moleculares de carbono para el oxígeno, el dióxido de carbono y la humedad es muy reducida.

El equipo de adsorción por cambio de presión consta principalmente de dos torres de adsorción, A y B, equipadas con tamices moleculares de carbono (CMS) y un sistema de control. Cuando el aire comprimido pasa a través de la Torre A de abajo hacia arriba, el oxígeno, el dióxido de carbono y la humedad son adsorbidos por los tamices moleculares de carbono, mientras que el nitrógeno pasa a través de la torre y sale por la parte superior. Cuando el tamiz molecular de la Torre A se satura, se cambia a la Torre B para el proceso de adsorción anterior y, simultáneamente, se regenera el tamiz molecular de la Torre A. La denominada regeneración se refiere al proceso en el que el gas de la torre de adsorción se descarga a la atmósfera, lo que provoca que la presión disminuya rápidamente hasta la presión normal, liberando así el oxígeno, el dióxido de carbono y la humedad de los CMS.

Flujo del proceso PSA

Los componentes principales del generador de nitrógeno

El generador de nitrógeno PSA se compone de cinco partes: A. Sistema de purificación de aire comprimido, B. Sistema de tanque de aire, CO₂/N 2 Sistema de separación, D. Sistema de amortiguación de nitrógeno, E. Sistema de control eléctrico.

Nota: Debido a las diferencias en los requisitos del cliente que dan lugar a diferentes configuraciones de equipos, los componentes mencionados anteriormente son solo a título informativo y no constituyen criterios de aceptación.

Breve descripción del flujo del proceso

El proceso de producción de nitrógeno mediante PSA se completa principalmente en cuatro pasos:

El compresor de aire proporciona aire comprimido con cierta presión.

1. Comunicar y confirmar completamente las necesidades del cliente.
2. Plan de suministro de gas personalizado + cotización en múltiples versiones

El sistema de purificación de aire purifica el aire comprimido eliminando el polvo, el aceite y la humedad.

1. Sincronización del progreso de la producción en tiempo real
2. Inspección exhaustiva de la fábrica
3. Orientación profesional para la instalación.
4. Depuración completa del sistema + pruebas in situ
5. Servicios de formación práctica por niveles

El sistema de separación de oxígeno y nitrógeno produce gas nitrógeno de calidad mediante la tecnología PSA.

1. Todo el equipo está cubierto por un período de garantía de no menos de 12 meses.
2. El soporte técnico remoto por teléfono o WeChat ofrece una respuesta rápida en 1-2 horas.
3. Los ingenieros locales realizan reparaciones de emergencia in situ las 24 horas del día.
4. Para los clientes nacionales, se realizará una inspección completa gratuita in situ cada 6 meses durante el período de garantía.
5. Inventario de repuestos comunes

El sistema de almacenamiento de nitrógeno proporciona una fuente estable para los equipos de seguimiento mediante el almacenamiento de gas nitrógeno.

El compresor de aire comprime el aire mediante el consumo de electricidad, para proporcionar materias primas estables y sostenibles para el posterior funcionamiento del sistema de separación de oxígeno y nitrógeno.

El aire comprimido ingresa a los sistemas de purificación de aire desde el compresor. La función del sistema de purificación de aire es eliminar el polvo, el aceite y la humedad mediante tres filtros, un secador por congelación y un eficaz sistema de eliminación de aceite. La eliminación de aceite protege el componente principal de la máquina de nitrógeno (CMS) para evitar la contaminación por aceite.

(*Nota: La intoxicación por aceite en CMS se refiere al bloqueo de los microporos en la superficie del CMS por moléculas de aceite, lo que provoca la incapacidad de adsorber moléculas de oxígeno y nitrógeno, afectando así el rendimiento de los generadores de nitrógeno.)

El aire comprimido purificado entra en el proceso de separación de oxígeno y nitrógeno, O₂ ./N Sistema de separación de 2 (oxígeno y nitrógeno) equipado con llenado completo con CMS. Las dos torres de adsorción funcionaron alternativamente para proporcionar una producción estable que cumpliera con los requisitos del usuario. El O 2/N El sistema de separación envía el nitrógeno generado a un tanque de almacenamiento. Este tanque puede almacenar una cantidad determinada de nitrógeno de calidad y proporciona un suministro estable de nitrógeno gaseoso para los equipos posteriores. Todo el sistema está controlado por PLC, funciona de forma autónoma y automática para garantizar un consumo mínimo de energía eléctrica durante la producción de nitrógeno.

Descripción de los diversos componentes del generador de nitrógeno.

El generador de nitrógeno PSA se compone de cinco partes: sistema de purificación de aire comprimido, sistema de tanque de aire, sistema de separación de O2/N2, sistema de almacenamiento de gas nitrógeno y sistema de control eléctrico.

Sistema de purificación de aire comprimido

La función del sistema de purificación de aire comprimido es eliminar el polvo, la humedad y el aceite del aire comprimido. Se compone principalmente de tres filtros de grado, un secador por congelación y un sistema de eliminación de aceite de alta eficiencia.

El tamiz molecular de carbono (CMS) es el núcleo del generador de nitrógeno PSA. La contaminación por aceite es una de las principales formas de falla del CMS. La adsorción de humedad reducirá la capacidad de adsorción de oxígeno del CMS. El aire comprimido descargado por los compresores de aire lubricados con aceite generalmente contiene aceite y agua, por lo que es necesario eliminar primero el aceite y la humedad antes de que el aire comprimido entre en el O₂ ./N 2 sistemas de separación.

Sistema de amortiguación de aire

La función de los componentes del tanque de almacenamiento de aire es garantizar un uso estable del gas en el sistema. Al activarse el sistema de aislamiento de oxígeno, se evita que el caudal de aire instantáneo sea demasiado rápido, lo que afectaría la purificación del aire, mejorando la calidad del aire comprimido que ingresa al adsorbente y contribuyendo a prolongar la vida útil de la pantalla molecular.

El sistema de tanque de aire se compone de un tanque de aire, válvulas de seguridad, válvulas de cierre, válvulas de bola, manómetros, etc.

O 2/N ₂ Sistema de separación

El O ₂ El sistema de separación ₂ es la parte central del generador de nitrógeno, que logra la separación de oxígeno y nitrógeno a través de la tecnología PSA para alcanzar el objetivo de producir nitrógeno.

Hay dos torres de adsorción equipadas con tamices moleculares de carbono específicos, A y B. Cuando el aire comprimido limpio entra por la entrada de la Torre A y fluye a través del tamiz molecular de carbono hacia la salida, el O2, el CO2 y el H2O son adsorbidos por este, y el nitrógeno producido sale por la salida de la torre de adsorción. Después de un tiempo, el tamiz molecular de carbono de la Torre A se satura de adsorción. En ese momento, la Torre A detiene automáticamente la adsorción, el aire comprimido fluye hacia la Torre B para la absorción de oxígeno y la producción de nitrógeno, y el tamiz molecular de la Torre A se regenera. La regeneración de los tamices moleculares se logra reduciendo rápidamente la presión de la torre de adsorción a la presión atmosférica para eliminar el O2, el CO2 y el H2O adsorbidos. Las dos torres alternan la adsorción y la regeneración, completando la separación de oxígeno y nitrógeno y produciendo nitrógeno de forma continua.

Los sistemas de O2, CO2 y H2O constan principalmente de dos torres de adsorción alternas (rellenas con CMS) y válvulas neumáticas de tubería, silenciadores, válvulas de estrangulamiento, cilindros de compresión, manómetros, etc.

Sistema amortiguador de nitrógeno

El sistema de almacenamiento de nitrógeno se utiliza para equilibrar la presión y la pureza del nitrógeno separado del sistema de separación de nitrógeno y oxígeno, asegurando un suministro continuo de nitrógeno. Al mismo tiempo, tras la puesta en marcha de la torre de adsorción, recircula parte de su propio gas a la misma, lo que no solo ayuda a aumentar la presión de la torre, sino que también protege la capa de lecho y desempeña una función auxiliar en el proceso de operación del equipo. El sistema de almacenamiento de nitrógeno se compone principalmente de un tanque de almacenamiento, un caudalímetro, un filtro de polvo, una válvula reguladora de presión, una válvula de estrangulamiento, una válvula de seguridad, etc.

Sistema de control eléctrico

El sistema de control eléctrico incluye una CPU controladora programable, tres conexiones para la fuente de gas, válvulas solenoides, luces indicadoras, instrumentos de microoxígeno, etc., que se instalan principalmente en el armario de control eléctrico.

Las funciones principales del sistema de control eléctrico son: operación de arranque y parada del equipo, luz indicadora del estado de funcionamiento, indicación de alarma sonora y luminosa de fallos, visualización de la pureza, alarma sonora y luminosa, y accionamiento de la válvula neumática según el programa establecido.

Ventajas de la tecnología de nitrógeno PSA de Huilin

El tamiz molecular de carbono es ajustado, el sistema de alarma automático de hundimiento

El exclusivo dispositivo de presión cilíndrica permite compactar automáticamente los tamices moleculares, lo que garantiza su uso seguro. Cuando el tamiz molecular alcanza un cierto grado de compactación, se activa automáticamente una alarma y el proceso se detiene automáticamente tras una compactación excesiva.

Proceso avanzado

El proceso de presión media multicapa utiliza el gas rico en nitrógeno de la torre regenerativa para restaurar la distribución del gradiente de pureza inherente de la capa del lecho. La presión media secundaria ayuda a que la torre de adsorción aumente nuevamente, reduciendo el impacto del gas en el lecho y protegiendo eficazmente el adsorbente. Esto hace que todo el proceso sea más científico, eficiente y de bajo consumo energético. Además, permite producir nitrógeno con una pureza del 99,999 % en cada operación.

Tecnología de carga avanzada, mejora la eficiencia de adsorción.

El tamiz molecular de carbono adopta el método de "tormenta de nieve" para la carga, lo que hace que el tamiz molecular se distribuya uniformemente y no tenga ángulos muertos, y es difícil que se acumule cal.

Tecnología avanzada de control para el ahorro de energía.

El sistema de control patentado de Huilin (número de patente: ZL2021232570428) extiende automáticamente el tiempo de adsorción, ralentiza el ciclo, reduce al máximo el consumo de gas y disminuye el consumo de energía.

Además, viene equipado de serie con un dispositivo universal de ahorro de energía por diferencia de presión. Cuando el terminal del usuario no utiliza gas, el sistema se detiene automáticamente, y cuando el usuario comienza a utilizarlo, el sistema se pone en marcha automáticamente.

El diseño mecatrónico permite el funcionamiento automático.

La tecnología de control patentada de Huilin ha permitido actualizar el sistema de control del equipo, pasando de las instrucciones verticales tradicionales de gama baja a un software de aplicación para PC. La interfaz es intuitiva y fácil de usar. La presión del flujo de nitrógeno puro se puede ajustar y visualizar continuamente. Además, se han integrado diversas funciones prácticas, y las sólidas funciones de control y monitorización garantizan la fiabilidad y estabilidad del equipo, permitiendo así un funcionamiento totalmente automatizado.

El sistema de vaciado automático de nitrógeno no cualificado

El nitrógeno de baja pureza en la etapa inicial de arranque de la máquina se vaciará automáticamente y, una vez alcanzado el índice, suministrará gas a la superficie de trabajo.

Supervise la pureza del nitrógeno en línea y garantice que el nitrógeno requerido mantenga una pureza constante.

El tamiz molecular de carbono de alta calidad

Respaldamos el tamiz molecular de carbono especial de Huilin. Tras años de experiencia, el tamiz molecular de carbono especializado de Huilin ofrece un rendimiento fiable, una calidad estable y una vida útil superior a diez años. Gracias al avanzado proceso de Huilin, se puede obtener nitrógeno de alta pureza con un contenido de oxígeno inferior a 3 ppm en una sola producción.

Los componentes y piezas de alta calidad son la garantía fiable de un funcionamiento estable.

Seleccione componentes de marcas reconocidas para garantizar el funcionamiento estable del sistema a largo plazo.

Los detalles son perfectos, la belleza en general

La tubería está fabricada en acero inoxidable o aleación de aluminio, y nunca se oxidará.

Despuración gratuita, mantenimiento de por vida

Su sólida capacidad técnica y su servicio posventa de alta calidad proporcionan asistencia técnica continua, para que pueda utilizar el producto sin preocupaciones.

El diseño, fabricación, prueba y aceptación del diseño, fabricación, prueba y aceptación de equipos Huilin

Norma de referencia de diseño

"Especificaciones de diseño para estaciones de aire comprimido" GB50029-2003

1. Comunicar y confirmar completamente las necesidades del cliente.
2. Plan de suministro de gas personalizado + cotización en múltiples versiones

"Generador de oxígeno y nitrógeno por adsorción" JB/T6427-2001

"Recipiente a presión fijo" GB 150-2011

"Reglamento de supervisión para la tecnología de seguridad de los recipientes a presión"

El sistema de almacenamiento de nitrógeno proporciona una fuente estable para los equipos de seguimiento mediante el almacenamiento de gas nitrógeno.

"Ensayo no destructivo de recipientes a presión" JB4730-94

"Requisitos generales para válvulas de seguridad" GB/T12241-1989

"Especificaciones y ensayos de secadores de aire comprimido" GB/T10893-1989

"Tubos de acero sin costura para servicio de líquidos" GB/T8163-1999

"Brida, juntas y sujetadores para tuberías de acero" HG20592-2009

"Reglamento para la construcción y aceptación de proyectos de instrumentación para automatización industrial" GB50093-2002

"Especificación de diseño para la selección de instrumentos de automatización petrolera" SH 3005-1999

"Especificación de diseño del sistema de suministro de gas para instrumentación petroquímica" SH 3020-2001

"Especificaciones de diseño de la línea de tuberías para instrumentación petroquímica" SH/T 3019-2003

"Código para el diseño en tierra de instrumentos petroquímicos" SH/T 3081-2003

"Especificaciones de diseño de la fuente de alimentación para instrumentación petroquímica" SH/T 3082-2003

"Términos comunes para el diseño de sistemas de autocontrol" HG/T 20699-2000

Este producto se implementa de acuerdo con las regulaciones y normas de referencia pertinentes durante el proceso de producción, fabricación y aceptación.

Todos los recipientes a presión se fabrican, prueban y aceptan de acuerdo con la norma GB150-2011 "Recipientes a presión fijos".

1. Comunicar y confirmar completamente las necesidades del cliente.
2. Plan de suministro de gas personalizado + cotización en múltiples versiones

Todas las uniones soldadas del dispositivo se detectan de acuerdo con la normativa de soldadura JB/T4709-2000.

"Términos comunes para el diseño de sistemas de autocontrol" HG/T 20699-2000

Todos los componentes, tuberías y juntas se someten a pruebas de presión estática con gas.

La línea de control eléctrico se detecta según la norma GB/T52261-2002.

La protección de la apariencia y la pintura se detectan según la norma JB/T4711-2003.

Detección funcional: La fabricación y puesta a punto del equipo se realizan en las instalaciones del proveedor. Solo se autoriza su salida de fábrica una vez que todos los indicadores técnicos (en condiciones de prueba in situ) hayan sido probados y certificados.

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