Trình bày Công nghệ sản xuất khí oxy công nghiệp? Câu hỏi ôn tập môn Công nghệ hóa học

ĐỀ BÀI : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÍ OXY CÔNG NGHIỆP 1. Khái niệm oxy
Khí Oxy là nguyên tố phi kim hoạt động rất mạnh nó có thể tạo thành hợp chất oxit
với hầu hết các nguyên tố khác. Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn hai
nguyên tử oxy kết hợp với nhau tạo thành phân tử oxy không màu, không mùi,
không vị có công thức O2 2. Oxy công nghiệp
Oxy công nghiệp có độ tinh khiết là 99.2%, trong thành phần có lẫn các tạp chất khác như CO, CO2, C2H2.
Tùy theo quy định của từng quốc gia, oxy công nghiệp có độ tinh khiết từ 99,2 – 99,6%.
Sử dụng trong công nghiệp luyện thép, hàn cắt kim loại, đóng tàu.
Oxy được kết hợp với Actylen hoặc gas, tạo thành hàn cắt gió đá để hàn cắt kim loại. Làm nóng chảy thủy tinh
Được sử dụng trong nuôi trồng thủy sản và xử lý nước thải.
3. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT NGUỒN KHÍ OXY 3.1 Phương Pháp
Hai phương pháp chính được ứng dụng để sản xuất hàng triệu tấn O2 hóa lỏng từ
không khí dùng cho công nghiệp hàng năm là:
• Phương pháp phổ biến nhất là chưng cất phân đoạn không Khí hóa lỏng thành
nhiều thành phần khác nhau như N2 ở dạng hơi trong khi O2 thì ở dạng lỏng.
• Phương pháp thứ hai sản xuất khí O2 liên quan đến dòng khí khô, sạch đi qua
một cặp sàng phân tử giống nhau, chúng hấp thụ nitơ và giải phóng một dòng khí
có từ 90% đến 93% O2. Đồng thời khí nitơ được giải phóng khỏi lớp zeolit bảo
hòa nitơ bằng cách giảm áp suất vận hành của bồng và chuyển một phần khí ôxy từ
lớp sản xuất đi qua nó, theo chiều dòng ngược lại. Sau một thời gian thiết lập chu
kỳ hoạt động, sự vật hành của hai lớp được thay đổi cho nhau, từ đó cho phép cung
cấp liên tục khí ôxy, được bơn qua đường ống.
3.2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
Trong thời kỳ nền CNH- HĐH phát triển hiện nay thì người ta thường sử dụng
công nghệ PSA vào sản xuất khí oxy trong công nghiệp CÔNG NGHỆ PSA.
Nguyên tắc cốt lõi của công nghệ PSA
Công nghệ Hấp thụ áp suất chuyển đổi (PSA) là một quy trình vận hành siêu sạch
và sử dụng "nguyên liệu thô" duy nhất là không khí. Các máy tạo khí tại chỗ đảm
bảo một nguồn cung cấp khí không gián đoạn với độ tinh khiết cao. Điều này có
nghĩa là bạn có thể thực hiện việc sản xuất khí ở bất cứ nơi đâu và bất cứ khi nào
bạn cần với chất lượng và số lượng mà bạn mong muốn. PSA là gì?
PSA nghĩa Pressure Swing Adsorption Hấp phụ áp suất chuyển đổi (Pressure
Swing Adsorption, PSA) là những công nghệ được sử dụng để tách một hoặc một
vài loại khí ra khỏi hỗn hợp, dựa trên đặc tính của vật liệu hấp phụ là hấp phụ
một/một vài loại khí ở một áp suất cho trước và giải hấp khí đó ở áp suất thấp hơn
nhất định. Quy trình công nghệ liên tục thay đổi qua lại giữa hai quá trình hấp phụ
ở áp suất cao hơn và giải hấp ở áp suất thấp hơn, do vậy mà tên gọi của công nghệ
có cụm từ “chuyển đổi”.
Máy tạo khí Oxymat được dựa trên công nghệ PSA nổi tiếng (Pressure Swing
Adsorption Công nghệ) sử dụng hai cột chịu nén sàng phân tử để đảm bảo sản xuất liên tục.
Tuổi thọ trung bình được sử dụng để tái sinh của rây phân tử, trong đó, trong
trường hợp của nitơ, là một phân tử Sàng Carbon (CMS). Rây phân tử là hoàn toàn
hồi phục và có tuổi thọ trên 40.000 giờ để hoạt động.
1. Compressor increases air to required 1. Máy nén làm tăng không khí đến level of pressure
mức áp suất cần thiết
2. Dryer removes moisture from air (air 2. Máy sấy loại bỏ độ ẩm từ không khí humidity) by cooling
(độ ẩm không khí) bằng cách làm mát
3. Coal tower adsorbs harmful organic 3. Tháp than hấp phụ các tạp chất hữu
impurities such as oil vapours and
cơ có hại như hơi dầu và hợp chất hydrocarbon compounds hydrocarbon
4. Air tank accumulates necessary
4. Bình chứa khí tích lũy thể tích không
volume of air for PSA generator
khí cần thiết cho máy phát PSA
5. CMS filling with its ion-exchange
5. Làm đầy CMS với giường trao đổi
bed traps O2 molecules and allows N2 ion bẫy các phân tử O2 và cho phép molecules to stream through.
các phân tử N2 truyền qua.
5. Zeolite with it‘s ion-exchange beds
5. Zeolite với các giường trao đổi ion
traps N2 molecules and allows O2
bẫy các phân tử N2 và cho phép các molecules to stream through. phân tử O2 truyền qua.
6. High Purity Oxygen flows from PSA 6. Độ tinh khiết cao Oxy chảy từ máy
generator to product tank and is ready
phát PSA vào thùng sản phẩm và sẵn for use sàng để sử dụng