С развитием экономики и общества потребности людей в бытовой воде, технической воде и водной среде растут с каждым днем, что выдвигает все более высокие требования к различным технологиям процессов очистки воды в водоснабжении и водоотведении.
Процесс производства кислорода с адсорбцией под давлением (PSA) широко используется в системах водоснабжения благодаря его выдающимся преимуществам, таким как низкое энергопотребление для производства кислорода, быстрый запуск и остановка, низкая сложность эксплуатации и низкие инвестиции в оборудование. Это особенно важно в различных практических проектах водоснабжения и водоотведения, особенно в дезинфекции, стерилизации и очистке от окисления загрязняющих веществ.
Процесс производства кислорода PSA стал важным техническим компонентом различных процессов водоочистки в водоснабжении и водоотведении, а также важной частью, которую нельзя игнорировать при разработке и прикладных исследованиях новых технологий и новых процессов в области воды. уход. Соответствующие исследования процесса получения кислорода КПА стали новым направлением исследований научных и технических работников в области водоснабжения и водоотведения. С усовершенствованием и применением цеолитных молекулярных сит на основе лития (LiLSX) с низким соотношением кремний-алюминий и высоким коэффициентом разделения кислород-азот процесс производства кислорода PSA стал важнейшей производственной технологией для получения кислорода невысокой чистоты ( чистота<95%).
Исследования процесса производства кислорода NEWTEK PSA в основном сосредоточены на разработке молекулярных сит для производства кислорода, совершенствовании конструкции адсорбера и оптимизации технологического процесса. Программное моделирование и исследования на небольших экспериментальных устройствах стали важными средствами оптимизации процесса производства кислорода с адсорбцией при переменном давлении. За счет оптимизации процесса можно повысить скорость и чистоту восстановления кислорода, а также снизить энергопотребление при производстве кислорода. Кроме того, в устройствах по производству кислорода PSA также используются более интеллектуальные системы автоматического управления для снижения энергопотребления.
Исследования по оптимизации процесса производства кислорода PSA с помощью программного моделирования и небольших экспериментальных устройств обычно имеют относительно короткий цикл, получаемые ограниченные данные и имеют определенные отклонения от реальной работы крупномасштабных устройств для производства кислорода PSA. В качестве объекта исследования мы взяли работающее крупномасштабное устройство для производства кислорода с адсорбцией при переменном давлении, получили данные о работе процесса устройства за более чем один год с помощью Aspen Process Data и рассчитали энергопотребление при производстве единицы объема кислорода на основе данные процесса. Изучена связь между основными факторами, влияющими на работу устройства, и потребляемой мощностью производства кислорода. Было обнаружено, что когда температура на входе в устройство увеличивалась с -5 градусов до 35 градусов, начальное энергопотребление для производства кислорода сначала уменьшалось, а затем увеличивалось, и существовала очевидная квадратичная зависимость между начальным потреблением энергии для производства кислорода и температура на входе. Слишком высокая или слишком низкая температура на впуске приведет к увеличению начального энергопотребления для производства кислорода. Температура на впуске при самом низком начальном потреблении энергии для производства кислорода составляет 16,2 градуса. При каждом увеличении или уменьшении температуры на впуске на 1 градус относительно 16,2 градуса потребление энергии для производства кислорода увеличивается примерно на 7,4463*10-5кВтч/Нм3. Когда чистота кислорода изменяется за короткий период времени, чем выше чистота кислорода, тем выше начальное потребление энергии для производства кислорода. Существует линейная зависимость между начальным потреблением энергии для производства кислорода и чистотой кислорода. На каждый 1 % увеличения чистоты кислорода начальное потребление энергии для производства кислорода увеличивается примерно на 0.0{{20}}71~0,0074 кВтч/Нм3. В то же время, когда чистота кислорода изменяется на одну и ту же амплитуду, увеличение потребления энергии на начальное производство кислорода, вызванное увеличением чистоты при переходе от низкой чистоты кислорода к высокой, больше, чем уменьшение потребления энергии на начальное производство кислорода, вызванное снижением чистоты при переходе от высокой чистоты кислорода к низкой. Во время цикла изменения перепада давления в фильтре воздухозаборника линейная зависимость между начальным энергопотреблением для производства кислорода (т.е. скорректированным энергопотреблением для производства кислорода) и перепадом давления в фильтре воздухозаборника после коррекции температуры и преобразования чистоты очевидна. Когда коррекция температуры и преобразование чистоты не выполняются, взаимосвязь между начальным энергопотреблением для производства кислорода и перепадом давления в фильтре воздухозаборника не очевидна и даже противоречит основному принципу, согласно которому увеличение сопротивления воздухозаборника приводит к увеличению потребление энергии. Это также показывает, что коррекция температуры всасываемого воздуха и преобразование чистоты являются разумными и необходимыми и могут удовлетворить потребности анализа и расчетов. При каждом увеличении перепада давления воздухозаборного фильтра на 1 мбар потребление энергии для производства кислорода (т. е. скорректированное потребление энергии для производства кислорода) увеличивается примерно на 0,0008 кВтч/Нм3. После определения влияния других основных факторов, влияющих на энергопотребление производства кислорода в процессе работы устройства получения кислорода КПА, в программе Design Expert 10.0.4 был выполнен анализ поверхности отклика на влияние времени этапа технологического цикла КЦА на конечное потребление энергии для производства кислорода.
Время трех этапов процесса «забор воздуха», «забор воздуха/производство кислорода» и «обеспечение продувки» использовалось в качестве влияющих факторов, а конечное энергопотребление для производства кислорода и скорость потока кислорода использовались в качестве значений реакции. разработать центральный комбинированный эксперимент. По разработанной схеме эксперимента была отлажена установка и проведен эксплуатационный эксперимент по расчету начального расхода мощности на получение кислорода в условиях различных временных параметров технологических стадий. В соответствии с скорректированным соотношением между начальным потреблением энергии для производства кислорода и температурой на всасывании, чистотой кислорода и скорректированным потреблением мощности для производства кислорода, а также перепадом давления всасывающего фильтра, определенными в предыдущей главе, потребление энергии для производства кислорода (т. е. конечное производство кислорода) потребляемая мощность) при одинаковых контрольных условиях температуры на входе, чистоты продукта и перепада давления на входном фильтре. Модель конечного энергопотребления при производстве кислорода была получена методом регрессии. С помощью дисперсионного анализа было обнаружено, что регрессионная модель конечного энергопотребления для производства кислорода была высокозначимой (P меньше или равна 0,0001) и статистически значимой. Несоответствие модели не было существенным. Он имел достаточную точность дискриминации в диапазоне рассчитанных воздействующих факторов. Остаточное распределение подгоночной модели представляло собой примерно прямую линию, что дополнительно показало, что эффект подгонки модели был хорошим и мог использоваться для замены реальных экспериментальных точек для анализа результатов. Путем анализа двумерной контурной карты и трехмерной карты поверхности отклика было определено влияние изученного времени трех рабочих этапов на конечное потребление энергии для производства кислорода.
The order of significance is: "air blasting" time> "purge" time>время «забора воздуха/производства кислорода».
Решены оптимальные временные параметры процесса, позволяющие минимизировать конечные энергозатраты на производство кислорода. Оптимальное время этапа процесса составляет:
Время шага «продувка воздухом» — 7,8 с, время шага «забор воздуха/производство кислорода» — 4,0 с, время шага «продувка» — 3,6 с. Фактически устройство работает с оптимальными временными параметрами этапа процесса и рассчитывается соответствующий конечный расход энергии для производства кислорода. Относительное отклонение между прогнозируемым значением модели и средним значением конечного энергопотребления для производства кислорода при нескольких фактических операциях составляет всего 3,02%, что дополнительно показывает, что регрессионная модель конечного энергопотребления для производства кислорода имеет хорошую точность и практичность. Помимо использования для анализа влияния времени этапа процесса на конечное потребление энергии для производства кислорода в процессе производства кислорода PSA, эта модель также может использоваться для оценки конечного потребления энергии для производства кислорода при различных длительности этапов процесса. По сравнению с энергопотреблением производства кислорода первоначальной конструкции устройства, потребление энергии на стандартный кубический метр производства кислорода после оптимизации времени этапа процесса снизилось примерно на 5,42%. За счет оптимизации работы энергопотребление при производстве кислорода можно эффективно снизить, что принесет значительную экономическую выгоду. Метод, используемый NEWTEK для анализа факторов, влияющих на энергопотребление при производстве кислорода, и оптимизации работы устройства может достичь цели снижения энергопотребления при производстве кислорода в устройстве для производства кислорода PSA и может обеспечить основу и метод для расчета энергии. оценка потребления и оптимизация работы устройства для производства кислорода с адсорбцией при переменном давлении. Она сможет лучше обеспечивать мир первоклассным оборудованием.
горячая этикетка : промышленная кислородная машина, Китайские производители промышленных кислородных машин, поставщики
