1. Princípio técnico
O gerador de oxigênio PSA industrial (adsorção de adição de giro de pressão) realiza a separação de oxigênio através das características seletivas de adsorção de peneiras moleculares. Seu processo principal inclui três links principais:
Compressão e adsorção: Depois que o ar é pré-tratado pelo sistema para remover as impurezas, ele entra na torre de adsorção cheia de peneiras moleculares zeólicas. A uma pressão de 0. 35-0. 8mpa, o nitrogênio é preferencialmente adsorvido devido ao seu diâmetro dinâmico molecular maior, enquanto o oxigênio penetra na peneira molecular para formar um fluxo rico em oxigênio.
Dessorção e regeneração:A pressão cai para a pressão normal e a torre de adsorção libera nitrogênio para completar a regeneração da peneira molecular. O sistema de torre dupla ou multi-torre opera alternadamente para garantir a produção contínua de oxigênio.
Controle inteligente:O sistema PLC ou DCS é usado para monitorar a pureza do oxigênio (93%± 3%), a taxa de fluxo (10-5000 nm³/h) e outros parâmetros em tempo real para obter operação totalmente automatizada.
2. Vantagens principais
Econômico e eficiente:O custo da unidade de oxigênio é de apenas 20% do método criogênico e pode ser iniciado rapidamente em 15-30 minutos, suportando 24- hora de produção contínua.
Verde e de baixo carbono:Ele consome apenas eletricidade, não possui emissões de resíduos químicos e está alinhado com a orientação da política de neutralidade de carbono.
Adaptação flexível:O design montado em skid ocupa apenas 10-50 metros quadrados e pode ser expandido em soluções personalizadas, como móveis e à prova de explosão, cobrindo ambientes extremos, como platôs e mares.
Segurança inteligente:Múltiplos sistemas de proteção redundante evacuam automaticamente oxigênio não qualificado, com uma taxa de falha inferior a 0. 5% ao ano.
3. Aplicação na cadeia da indústria de energia de hidrogênio
Eletrólise da água para produzir hidrogênio para aumentar a eficiência:Os eletrolisadores de membrana de troca de prótons requerem oxigênio de alta pureza para manter a atividade do eletrodo, e o equipamento PSA fornece 99,5% de oxigênio puro para aumentar a eficiência da produção de hidrogênio por 12-15%. Os eletrolisadores alcalinos usam um sistema de circulação de oxigênio para reduzir o consumo de energia e o PSA O design modular corresponde perfeitamente às necessidades das estações de produção de hidrogênio distribuídas.
Garantia de segurança em armazenamento e transporte:Durante o tratamento inerte dos tanques de armazenamento de hidrogênio líquido, o nitrogênio (pureza maior ou igual a 99,9%), um subproduto da produção de oxigênio do PSA, é usado para substituir o oxigênio para impedir o risco de combustão e explosão.
A proteção de soldagem do pipeline de hidrogênio requer um ambiente contínuo rico em oxigênio, e as unidades de PSA móveis garantem a qualidade da construção.
Otimização do sistema de células de combustível:O ar rico em oxigênio é injetado no lado do cátodo da célula de combustível de óxido sólido (SOFC), e o equipamento PSA faz com que a eficiência da geração de energia exceda 65%. A plataforma de teste de pilha de células de combustível automotiva integra o sistema de suprimento de oxigênio PSA para simular a baixa Ambiente de oxigênio no platô para acelerar a verificação da tecnologia.
4. iteração de tecnologia e ressonância da indústria
Os dados da indústria mostram que o tamanho do mercado global de equipamentos de produção de oxigênio PSA excederá US $ 5 bilhões em 2025, e a taxa de contribuição do campo de energia de hidrogênio excederá 35%. A Evolução Tecnológica apresenta três principais tendências:
Avanço do material:A capacidade de adsorção da nova peneira molecular modificada por lítio é aumentada em 40%e o volume do equipamento é reduzido em 30%.
Empoderamento digital:O algoritmo AI otimiza o ciclo de adsorção e reduz o consumo de energia em outros 15%; A tecnologia blockchain realiza rastreabilidade da cadeia de suprimentos de oxigênio.
Cena fusão:A produção de oxigênio-hidrogênio fora da rede, combinada com o dispositivo combinado, juntamente com a energia fotovoltaica/eólica, ajuda a reduzir o custo de hidrogênio verde a US $ 2/kg.
