Loji Penjanaan Oksigen PSA

Loji penjanaan oksigen PSA ialah peralatan pengeluaran oksigen termaju berdasarkan teknologi penapis molekul. Prinsip utamanya ialah menggunakan ciri-ciri penjerapan fizikal dan penyahjerapan penapis molekul. Di bawah keadaan bertekanan, ayak molekul secara selektif menyerap nitrogen di udara, supaya oksigen yang tidak terserap boleh tertumpu. Selepas pembersihan selanjutnya, oksigen ketulenan tinggi pekat ini dilepaskan dan disediakan untuk pesakit bernafas. Apabila sistem tertekan, ayak molekul membebaskan nitrogen yang terserap sebelum ini dan melepaskannya semula ke atmosfera. Proses ini dijalankan secara berselang-seli antara dua menara penjerapan. Melalui kitaran tekanan dan penyahmampatan berkala, oksigen berkepekatan tinggi dihasilkan secara berterusan dan stabil untuk memastikan bekalan oksigen berterusan.

Penjerapan ayunan tekanan (PSA) adalah berdasarkan penjerapan berbeza oksigen dan nitrogen oleh penapis molekul, yang memisahkan oksigen dan nitrogen di udara untuk menghasilkan oksigen. Pengeluaran oksigen boleh diselesaikan pada suhu biasa dan keadaan tekanan rendah, dengan kos rendah, operasi mudah dan pengeluaran oksigen yang cepat. Ia segera menggantikan oksigen cecair dalam botol dan menjadi peralatan arus perdana untuk bekalan oksigen di hospital dengan keselamatan, ekonomi dan kemudahannya. Teknologi PSA telah digunakan di Amerika Syarikat dan Jerman sejak tahun 1970-an. Kebanyakan penjana oksigen PSA terdiri daripada sistem mampatan udara, sistem pengeringan sejuk, sistem pengeluaran oksigen dan sistem kawalan. Proses kerja asasnya adalah seperti berikut: pemampat udara menekan udara ke dalam tangki simpanan udara, yang dikeringkan oleh pengering sejuk. Udara termampat dan kering memasuki sistem pengeluaran oksigen. Sistem pengeluaran oksigen menggunakan penapis molekul untuk menukar kapasiti penjerapan oksigen dan nitrogen di bawah tekanan tinggi dan rendah untuk memisahkan oksigen dan nitrogen di udara. Semasa peredaran menara penjerapan, apabila kepekatan oksigen mencapai lebih daripada 90%, pam penggalak secara automatik mula menekan oksigen ke dalam tangki simpanan, dan kemudian oksigen boleh dibekalkan kepada peralatan yang menggunakan oksigen.

Sistem mampatan udara

Fungsi sistem pemampatan udara adalah untuk menyedut dan menapis udara, memampatkan dan menyimpannya, dan menyediakan udara bersih dan tekanan separa untuk sistem pengeluaran oksigen. Struktur umum terdiri daripada penapis udara, pemampat udara dan tangki simpanan udara. Udara yang disedut biasanya ditapis melalui beberapa peringkat sebelum ditekan oleh pemampat udara. Udara bertekanan memasuki tangki simpanan udara. Di bahagian ini, disebabkan jumlah udara yang disedut yang banyak, bahagian penapis mudah diisi dengan kekotoran di udara, menyebabkan penyumbatan, mengakibatkan kegagalan bahagian pengambilan udara, dan dengan itu keseluruhan mesin tidak berfungsi. Dalam aplikasi sebenar, bahagian penapis sering tidak diselenggara dan dibersihkan dalam masa, mengakibatkan penutupan. Di samping itu, kerana pemampat udara berfungsi untuk masa yang lama, penyelenggaraannya juga sangat penting. Minyak pelincir perlu diganti dengan kerap untuk mengelakkan kepala mesin daripada rosak akibat geseran yang teruk.

Sistem pengeringan sejuk

Bahagian utama loji penjanaan oksigen PSA ialah penapis molekul, dan penapis molekul mempunyai keperluan yang tinggi untuk kelembapan udara. Jika kelembapan terlalu tinggi, penapis molekul akan menyerap terlalu banyak kelembapan di udara, dan pemisahan dan penjerapan oksigen dan nitrogennya akan gagal dengan cepat. Oleh itu, sistem pengeringan sejuk juga merupakan bahagian yang sangat diperlukan dan penting dalam penjana oksigen. Sistem pengeringan sejuk menyejukkan dan memekatkan lembapan dalam udara termampat, dan kemudian melepaskannya. Udara termampat selepas pengeringan sejuk memasuki bahagian pengeluaran oksigen. Pada masa ini, bahagian pengeringan sejuk penjana oksigen arus perdana disejukkan oleh bahan pendingin. Melalui penukar haba dan penyejat, lembapan dalam udara termampat terpeluwap dan dinyahcas. Udara termampat lembap mula-mula memasuki penukar haba untuk penyejukan awal, dan kemudian melalui penyejat. Bahan pendingin menyejat dan seterusnya menyerap haba di udara. Udara termampat disejukkan semula, dan lembapan dan minyak di dalamnya terkondensasi. Udara termampat yang disejukkan melalui pemisah air untuk memisahkan lembapan pekat dan minyak daripada udara. Udara termampat selepas pengeringan sejuk mengalir melalui penukar haba untuk menyejukkan input udara termampat oleh sistem pemampat udara dan mengeluarkannya ke sistem pengeluaran oksigen.

Sistem pengeluaran oksigen

Sistem pengeluaran oksigen adalah bahagian teras penjana oksigen. Di bahagian inilah udara boleh ditukar menjadi oksigen dengan ketulenan lebih daripada 90% dan diberikan kepada pesakit. Bahagian utamanya ialah menara penjerapan, sebagai tambahan kepada pam tekanan, tangki penampan oksigen dan beberapa injap pengedaran berputar pelbagai hala dan aksesori lain. Kebanyakan penjana oksigen dilengkapi dengan dua menara penjerapan yang berfungsi dalam kitaran. Udara termampat yang dihantar oleh sistem pengeringan sejuk mengalir melalui menara penjerapan, yang menyerap nitrogen, jadi output menjadi oksigen ketulenan tinggi. Selepas diberi tekanan oleh pam penggalak, oksigen boleh dibekalkan terus kepada pesakit melalui tangki penimbal oksigen. Pada masa ini, penapis molekul kebanyakan penjana oksigen menggunakan penapis molekul zeolit ​​yang boleh menyerap nitrogen secara keutamaan. Selain itu, menara penjerapan juga dilengkapi dengan bahan pengering yang seterusnya menyahlembapkan dan menghilangkan karbon dioksida. Udara kering sejuk memasuki menara penjerapan, dan nitrogen, karbon dioksida dan wap air yang sangat sedikit di udara diserap oleh menara penjerapan. Baki oksigen dilepaskan terus. Selepas penyahmampatan, kapasiti penjerapan ayak molekul untuk nitrogen dikurangkan, dan nitrogen terjerap dilepaskan. Ayak molekul selepas pelepasan nitrogen boleh menyerap nitrogen semula selepas tekanan.

Kedua-dua menara penjerapan secara bergilir-gilir mengulangi proses penekanan penyerapan nitrogen/penyahmampatan pelepasan nitrogen, dan oksigen yang diperlukan dihasilkan secara berterusan.

Sistem Kawalan

Sistem kawalan terutamanya mengawal urutan kerja setiap komponen. Mengikut ambang tekanan kerja setiap komponen, ia mengawal prosedur kerja pemampat udara, pam penggalak, pengering sejuk dan komponen lain. Selain itu, ia juga menyediakan kawalan I/O antara muka pengguna, maklumat penggera dan ralat, dsb. Ia adalah bahagian elektrik umum dan tidak berbeza dengan peralatan elektrik lain.

(1) Pembuatan Elektronik

Dalam bidang pembuatan elektronik, terutamanya dalam proses pengeluaran semikonduktor, penjana oksigen PSA (Pressure Swing Adsorption) memainkan peranan penting. Pengeluaran semikonduktor melibatkan pelbagai langkah proses utama, yang mempunyai keperluan ketat untuk oksigen ketulenan tinggi. Sebagai contoh, dalam proses pengoksidaan, lapisan oksida nipis yang seragam perlu dibentuk pada permukaan wafer silikon, yang secara langsung mempengaruhi prestasi dan kebolehpercayaan peranti. Langkah pembersihan menggunakan oksigen ketulenan tinggi untuk membuang bahan organik dan zarah pada permukaan wafer silikon untuk memastikan kebersihan peranti dan mengelakkan kecacatan dalam proses seterusnya. Proses pemprosesan seperti pemendapan wap kimia (CVD) dan pemendapan wap fizikal (PVD) komponen elektronik juga memerlukan bekalan oksigen yang stabil dan ketulenan tinggi. Penjana oksigen PSA boleh menyediakan keperluan ini secara berterusan dan memastikan kawalan atmosfera yang tepat semasa proses, dengan itu meningkatkan ketekalan dan kualiti produk. Di samping itu, kecekapan tinggi dan ekonomi penjana oksigen PSA menjadikannya pilihan ideal untuk kilang pembuatan semikonduktor. Sistem pengeluaran oksigen yang ditubuhkan secara dalaman mengurangkan pergantungan kepada bekalan luaran, mengurangkan kos logistik dan risiko rantaian bekalan, dan boleh menyesuaikan pengeluaran oksigen secara fleksibel untuk mengatasi turun naik pengeluaran dan memenuhi keperluan pengeluaran berskala besar.

(2) Industri Makanan dan Minuman

Dalam industri makanan dan minuman, penjana oksigen PSA (Pressure Swing Adsorption) digunakan secara meluas dalam proses pengawetan makanan. Fungsi utamanya ialah membekalkan oksigen berkepekatan tinggi untuk memanjangkan jangka hayat makanan. Dalam teknologi pembungkusan makanan moden, penggunaan oksigen ketulenan tinggi untuk pembungkusan secara berkesan boleh menghalang pertumbuhan bakteria anaerobik dan melambatkan proses pengoksidaan makanan, seterusnya mengekalkan kesegaran dan nilai pemakanan makanan. Sebagai contoh, jangka hayat makanan mudah rosak seperti daging segar, buah-buahan, sayur-sayuran dan produk tenusu boleh dilanjutkan dengan ketara selepas dirawat dengan oksigen berkepekatan tinggi. Selain itu, penggunaan penjana oksigen PSA dapat memastikan kestabilan ketulenan dan kepekatan oksigen semasa proses pembungkusan, seterusnya mengelakkan masalah turun naik kepekatan oksigen yang mungkin wujud dalam kaedah tradisional dan meningkatkan lagi keselamatan dan kualiti makanan. Pada barisan pengeluaran makanan dan minuman, penjana oksigen PSA bukan sahaja meningkatkan jangka hayat produk, tetapi juga membantu syarikat meningkatkan kecekapan pengeluaran dan mengurangkan kerugian dan kos. Pada masa yang sama, teknologi pembungkusan oksigen berkepekatan tinggi juga meningkatkan daya saing pasaran produk dan memenuhi permintaan pengguna untuk makanan berkualiti tinggi.

(3) Kapal selam dan peralatan menyelam

Dalam kapal selam dan peralatan menyelam, penggunaan penjana oksigen PSA (Pressure Swing Adsorption) adalah penting, terutamanya untuk memastikan bahawa anak kapal dan penyelam mempunyai bekalan oksigen yang mencukupi dalam persekitaran tertutup. Dalam kapal selam, salah satu cabaran terbesar yang dihadapi oleh anak kapal ialah mengekalkan tahap oksigen yang mencukupi disebabkan oleh operasi menyelam dan bawah air jangka panjang. Kaedah bekalan oksigen tradisional biasanya bergantung pada menyimpan sejumlah besar oksigen termampat, yang bukan sahaja mengambil ruang yang berharga tetapi juga menimbulkan risiko keselamatan tertentu.

Penjana oksigen PSA mengekstrak oksigen dari udara sekeliling untuk menyediakan cara yang berterusan, stabil dan cekap untuk menjana oksigen, meningkatkan keupayaan dan keselamatan pertempuran autonomi kapal selam dengan ketara. Untuk peralatan menyelam, terutamanya dalam operasi bawah air jangka panjang dan penerokaan laut dalam, penjana oksigen PSA juga memainkan peranan penting. Apabila penyelam bekerja dalam loceng menyelam tertutup atau pakaian menyelam, silinder oksigen tradisional akan mengehadkan masa kerja mereka disebabkan kekurangan oksigen, manakala penjana oksigen PSA boleh menjana oksigen dalam masa nyata, memastikan penyelam mempunyai bekalan oksigen berterusan sepanjang misi, memanjangkan masa operasi bawah air dan meningkatkan kecekapan dan keselamatan kerja. Di samping itu, kemudahalihan dan kecekapan tinggi penumpu oksigen PSA menjadikannya bahagian penting dalam peralatan menyelam moden. Ia digunakan secara meluas dalam menyelam tentera, penerokaan laut dalam, kejuruteraan marin dan bidang lain, menggalakkan pembangunan dan aplikasi teknologi menyelam. Oleh itu, penggunaan penumpu oksigen PSA dalam kapal selam dan peralatan menyelam bukan sahaja menyelesaikan masalah bekalan oksigen, tetapi juga meningkatkan keselamatan dan kecekapan operasi keseluruhan, menjadi peralatan teknikal yang sangat diperlukan dalam bidang ini.

Cool tags: Loji penjanaan oksigen PSA, pengeluar loji penjanaan oksigen PSA China, pembekal