폐수처리에서는공익 광고그리고VPSA산소 시스템은 모두 분자체 흡착을 사용하여 공기에서 산소를 분리하지만 압력 주기, 공기 공급 장비, 재생 방법 및 하류 통합이 다릅니다.
공익 광고가압 흡착을 위해 압축 공기를 사용하고 일반적으로 재생을 위해 감압을 사용합니다.VPSA블로워를 이용해 더 낮은 압력의 공기를 공급하고, 진공펌프를 사용해 탈착을 돕는다. 이러한 차이는 산소 배출구 압력, 전력 소비, 장비 구성, 설치 요구 사항 및 폭기 시스템과의 호환성에 영향을 미칩니다.
폐수 처리장의 경우 산소 요구량, 폭기조 깊이, 디퓨저 압력, 운영 시간, 설치 공간, 사용 가능한 유틸리티 및 필요한 산소 공급 압력을 기준으로 선택해야 합니다.
폐수 처리에 사용되는 PSA 산소 기술
A 공익 광고산소 발생기는 일반적으로 공기 압축기, 공기 정화 장비, 흡착 용기, 전환 밸브, 산소 완충 장비, 센서 및 자동 제어 시스템을 결합합니다.
프로세스는 여러 단계로 나눌 수 있습니다.
- 대기 공기가 압축됩니다.
- 필터와 건조 장비는 오염 물질과 습기를 제거합니다.
- 처리된 압축 공기는 분자체 층으로 들어갑니다.
- 질소가 우선적으로 흡착됩니다.
- 산소가 풍부한 가스는 흡착 용기를 떠납니다.
포화층은 재생을 위해 감압됩니다.
제어 시스템은 흡착 용기 사이의 가스 경로를 전환합니다.
흡착 용기는 주기적으로 작동하므로 한 용기가 산소를 생성하는 동안 다른 용기는 재생될 수 있습니다. 이 배열은 다운스트림 장비에 지속적인 산소 흐름을 제공합니다.
폐수처리에서는공익 광고산소는 산소 파이프라인, 디퓨저, 산소화 시스템 또는 기타 가스 전달 장비에 연결될 수 있습니다. 필요한 출구 압력은 디퓨저 침수 깊이, 파이프라인 압력 손실, 밸브 및 기타 하류 저항과 비교되어야 합니다.
NEWTEK에서 출판한 PSA 산소 정보에는 다음과 같은 산소 생산이 나열되어 있습니다.1~300Nm³/h, 산소 순도93% ±3%, 및 산소압0.01~0.5MPa, 시스템 구성에 따라 다릅니다.
폐수 처리에 사용되는 VPSA 산소 기술
VPSA동일한 기본 흡착 원리를 사용하지만 압력 주기와 공기 공급 배열을 변경합니다.
전형적인VPSA시스템에는 다음이 포함됩니다.
- 송풍기
- 공기 여과 장비
- 흡착 용기
- 진공펌프
- 스위칭 밸브
- 산소 완충 장비
- 압력 및 진공 센서
- 자동 제어 시스템
운영 프로세스는 일반적으로 다음 순서를 따릅니다.
송풍기는 흡착 용기에 대기 공기를 공급합니다.
질소는 분자체에 의해 흡착됩니다.
산소가 풍부한 가스는 흡착층을 떠납니다.
흡착 용기는 감압됩니다.
진공 펌프는 베드 압력을 더욱 감소시킵니다.
흡착된 질소는 분자체에서 제거됩니다.
베드는 흡착 단계로 돌아갑니다.
따라서 PSA와의 주요 차이점은 분자체 자체가 아니라 흡착-재생 주기 동안 압력이 생성되고 제거되는 방식입니다.
왜냐하면VPSA일반적으로 낮은 산소 공급 압력으로 작동하므로 그에 따라 하류 산소 분배 시스템을 설계해야 합니다.
PSA와 VPSA: 주요 엔지니어링 차이점
| 매개변수 | PSA 산소 | VPSA 산소 |
|---|---|---|
| 공급 공기 장비 | 공기 압축기 | 송풍기 |
| 흡착조건 | 가압됨 | 상대적으로 낮은 압력 |
| 재생방식 | 감압/탈착 | 진공 보조 탈착 |
| 진공펌프 | 일반적으로 필요하지 않음 | 필수의 |
| 산소 출구 압력 | 일반적으로 고압 분배에 적합 | 일반적으로 저압 전달에 적합 |
| 주요 전력 소모 장비 | 압축기 | 송풍기 및 진공 펌프 |
| 주요 디자인 문제 | 압축 공기 압력 및 처리 | 송풍기/진공 크기 조정 및 저압 산소 공급 |
| 다운스트림 요구 사항 | 가압된 산소 분배를 수용할 수 있습니다. | 호환 가능한 저압 산소 시스템이 필요합니다. |
비교는 산소 순도나 발생기 용량만을 기준으로 해서는 안 됩니다. 발전기와 폭기 장비 사이의 압력 관계도 마찬가지로 중요합니다.
산소 수요는 주요 선택 요소입니다
폐수 처리장은 일반적으로 생물학적 부하, 암모니아 산화 요구 사항, 용존 산소 목표, 수온, 폐수 특성 및 생물학적 반응기의 작동 조건을 통해 산소 요구량을 계산합니다.
예를 들어, 활성 슬러지 공정에서는 폭기조로 지속적인 산소 전달이 필요할 수 있습니다. 따라서 산소 발생 시스템은 단순히 공칭 가스 흐름을 기준으로 발생기를 선택하는 것이 아니라 필요한 산소 질량 흐름에 따라 크기를 결정해야 합니다.
더 큰 처리장에는 병렬로 작동하는 여러 개의 산소 생성 모듈이 필요할 수 있습니다. 이를 통해 시스템은 생물학적 부하의 변화, 계절별 폐수량 또는 폭기 수요의 변화에 따라 산소 생산을 일치시킬 수 있습니다.
소규모 또는 중간 규모 설치의 경우,공익 광고산소 압력도 필요할 때 보다 간단한 구성을 제공할 수 있습니다. 저압 산소를 폭기 시스템에 직접 연결할 수 있는 대용량 응용 분야의 경우 VPSA는 엔지니어링 평가를 위한 중요한 대안이 됩니다.
산소압은 폭기 시스템 설계에 영향을 미칩니다
산소는 디퓨저를 통과하여 물에 들어가기 전에 폐수 처리 시스템에서 생성된 압력을 극복해야 합니다.
수중 디퓨저의 경우 필요한 가스 압력은 다음의 영향을 받습니다.
- 수심
- 디퓨저 작동 압력
- 파이프라인 길이
- 파이프 직경
- 밸브 및 피팅
- 가스 유량
디퓨저를 통한 압력 손실
폭기조가 깊을수록 일반적으로 디퓨저 입구에서 더 높은 가스 압력이 필요합니다.
이는 PSA와 VPSA를 비교할 때 중요한 차이점입니다. PSA는 가압 분배에 적합한 압력에서 산소를 제공할 수 있는 반면, VPSA는 일반적으로 더 낮은 산소 출구 압력에서 작동합니다.
예를 들어, 산소 발생기가 깊은 폭기조에서 멀리 떨어져 있는 경우 저압 산소 시스템을 선택하기 전에 파이프라인 압력 손실과 디퓨저 압력을 계산해야 합니다.
압축 공기 품질 및 분자체 보호
두 시스템 모두 분자체 흡착에 의존하므로 공급 공기 처리는 흡착층에 직접적인 영향을 미칩니다.
기름, 액체 물, 미립자 오염 및 과도한 습기는 분자체 재료를 손상시키거나 오염시킬 수 있으며 흡착 베드를 통한 압력 강하를 증가시킬 수 있습니다. 따라서 공기 처리 섹션에는 일반적으로 발전기 구성에 적합한 여과, 수분 분리 및 건조 장비가 포함됩니다.
PSA 시스템은 일반적으로 대기 공기가 흡착 용기에 들어가기 전에 먼저 압축기를 통과하기 때문에 압축 공기 품질에 더 중점을 둡니다. 압축기 배출 온도, 오일 잔여물, 수분 함량, 필터 상태 및 건조기 성능을 모니터링해야 합니다.
VPSA 시스템은 송풍기 기반 공기 공급 장치를 사용하지만 공급 공기 처리가 필요하지 않은 것은 아닙니다. 오염물질이 분자체 층에 유입되어 흡착 용량에 영향을 미칠 수 있으므로 먼지 여과 및 수분 제어는 여전히 중요합니다.
두 기술 모두에서 분자체 교체는 무기한 수명 구성 요소가 아닌 유지 관리 항목으로 간주되어야 합니다.
전력 소비의 출처는 다양합니다
PSA의 전기적 부하와VPSA주로 다양한 장비에서 나옵니다.
주요 전기 부하는 일반적으로 공기 압축기에서 발생합니다. 전력 요구 사항은 다음에 따라 달라집니다.
- 필요한 압축 공기 압력
- 공기 흐름
- 압축기 효율
- 영업시간
- 건조기 및 보조 장비
VPSA는 일반적으로 공기 송풍기와 진공 펌프 사이에 주요 전기 부하를 분배합니다. 요구사항은 다음에 따라 달라집니다.
- 공기 흐름
- 흡착압력
- 진공 수준
- 진공펌프 용량
- 사이클 시간
- 파이프라인 및 장비 압력 손실
조달의 경우 유용한 비교는 다음과 같습니다.생산된 산소 단위당 특정 전력 소비량, 압축기와 송풍기 명판 전력만 비교하는 것이 아닙니다.
또한 비교에는 동일한 산소 흐름, 순도, 작동 시간 및 출구 압력 조건을 사용해야 합니다.
폐수 폭기 장비와의 통합
산소 발생기는 산소 전달 시스템의 한 부분일 뿐입니다.
전체 설치에는 다음이 포함될 수 있습니다.
- 산소 발생기
- 산소 완충 탱크
- 배포 파이프라인
- 유량 제어 밸브
- 압력 센서
- 산소 농도 센서
- 용존 산소 센서
- 미세 기포 또는 기타 산소 전달 장비
- PLC/SCADA 인터페이스
PSA의 경우 산소 완충제는 발전기 순환이 다운스트림 산소 공급에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다. 압력 센서는 분배 라인을 모니터링할 수 있고, 산소 센서는 제품 가스 농도를 모니터링할 수 있습니다.
VPSA는 산소 저장 및 자동 제어와 통합될 수도 있지만 산소 파이프라인과 하류 압력 제어 장비는 더 낮은 전달 압력을 중심으로 설계되어야 합니다.
용존 산소 센서가 플랜트 제어 시스템에 연결된 경우 고정 출력에서 지속적으로 작동하는 대신 실제 반응기 조건에 따라 산소 생성을 조정할 수 있습니다.
유지 관리 차이점
PSA 유지 관리는 압축 공기 측면과 밀접한 관련이 있습니다. 일반적인 검사 지점에는 압축기 오일 상태, 공기 필터, 건조기, 밸브, 압력 센서, 산소 센서 및 분자체 성능이 포함됩니다.
VPSA 유지 관리는 장비 초점의 일부를 송풍기와 진공 시스템으로 전환합니다. 진공 펌프 상태, 씰, 필터, 밸브, 진공 압력, 흡착층 압력 거동 등을 정기적으로 점검해야 합니다.
두 시스템 모두 비정상적인 압력 강하, 긴 사이클 시간, 산소 순도 감소, 불안정한 산소 흐름 및 전력 소비 증가는 공기 처리 시스템, 전환 밸브, 분자체, 센서 또는 제어 순서에 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다.
따라서 유지 관리 계획에서는 예정된 구성 요소 교체에만 의존하기보다는 운영 데이터를 모니터링해야 합니다.
폐수 처리 구매자는 무엇을 비교해야 합니까?
기술 비교에는 발전기 용량 이상의 내용이 포함되어야 합니다.
| 구매자 매개변수 | 공학적 중요성 |
|---|---|
| 산소 흐름 | 흡착층 및 장비 용량 결정 |
| 산소 순도 | 공정에 공급되는 산소 농도를 결정합니다. |
| 출구 압력 | 디퓨저 및 파이프라인 요구 사항과 일치해야 함 |
| 특정 전력 소비 | 작동 에너지 비교 가능 |
| 최고산소요구량 | 발전기 및 버퍼 용량 결정 |
| 영업시간 | 연간 전력 소비에 영향을 미칩니다 |
| 폭기조 깊이 | 필요한 가스 압력에 영향을 줍니다. |
| 파이프라인 거리 | 분배 압력 손실 결정 |
| 공급 공기 품질 | 분자체와 밸브를 보호합니다. |
| 설치면적 | 장비 배치 결정 |
| 제어 인터페이스 | PLC/SCADA 통합 결정 |
| 유지보수 액세스 | 서비스 시간 및 가동 중지 시간에 영향을 미침 |
| 향후 확장 | 모듈식 용량 요구 사항 결정 |
따라서 가장 유용한 구매 비교는 완전한 산소 생성 및 산소 전달 시스템을 기반으로 합니다.
폐수 처리를 위한 NEWTEK 산소 발생
뉴텍현장 PSA 산소 및 질소 생성 시스템에 중점을 둡니다. PSA 산소 구성은 공기 정화, 제올라이트 분자체 흡착, 흡착 용기, 압력 및 산소 센서, 자동 제어, 가스 배관 및 산소 저장/제어 구성 요소를 결합합니다.
폐수 처리 응용 분야의 경우 관련 장비 매개변수에는 산소 흐름, 순도, 출구 압력, 이슬점, 공기 소비량, 파이프 크기 및 제어 구성이 포함됩니다. NEWTEK에서 공개한 PSA 산소 데이터는 산소 순도 93% ±3%, 산소 압력 0.01~0.5MPa, 대기 산소 이슬점 범위 -40도~-75도에서 1~300Nm³/h의 생산 용량을 다룹니다.
올바른 시스템 구성은 폐수 처리장의 실제 산소 요구량 및 폭기 조건을 바탕으로 결정된 후 발전기 용량, 산소 압력, 제어 시스템 및 설치 환경과 일치해야 합니다.
