I. Pagrindinių techninių principų skirtumai (privalumų pagrindas)
Tradicinė PSA deguonies generavimo technologija: Priima slėgio svyravimo adsorbcijos (PSA) režimą su slėgine adsorbcija ir atmosferos desorbcija. Adsorbcijos slėgis paprastai yra 0,6-1,0 MPa, atsižvelgiant į aukšto-slėgio aplinką, kad būtų pasiekta selektyvi azoto adsorbcija molekuliniuose sietuose. Desorbcijai reikia sumažinti slėgį iki atmosferos slėgio, užbaigiant „slėgimo-adsorbcijos-suleidimo-desorbcijos“ ciklą (ciklo trukmė: maždaug 60–90 sekundžių).
VSA deguonies generavimo technologija (slėgio svyravimo adsorbcijos variantas): naudojamas vakuuminės svyravimo adsorbcijos (VSA) režimas su beveik{0}}atmosferos adsorbcija ir vakuumine desorbcija. Adsorbcijos slėgis artimas atmosferos slėgiui (0,1-0,2 MPa), o desorbcijos metu slėgis adsorbcijos bokšte per vakuuminį siurblį sumažinamas iki -0,06~-0,08 MPa, ciklo trukmė tik 20-40 sekundžių. Ši žemo slėgio skirtumo ciklo konstrukcija yra pagrindinė jo pagrindinių veikimo charakteristikų priežastis.
II. Penkių pagrindinių našumo charakteristikų palyginimas
1. Energijos suvartojimas: optimizuotos veiklos sąnaudos
PSA technologija: didelio{0}}slėgio adsorbcijai reikalingas didelės-galios oro kompresorius, kuris užtikrintų slėgį, todėl energijos suvartojimo tankis yra maždaug 0,45-0,6 kWh/Nm³ O₂ (93 % deguonies grynumo sąlygomis). Didelio slėgio suspaudimo metu atsiranda dideli energijos nuostoliai.
VSA technologija: Adsorbcija beveik{0}}atmosferoje sumažina oro kompresoriaus apkrovą, o vakuuminė desorbcija pasiekiama naudojant didelio-efektyvumo vakuuminius siurblius, kurių energijos suvartojimo tankis yra tik 0,28–0,35 kWh/Nm³ O₂.Energijos suvartojimas sumažėja 30-40 %. Įrenginiams, gaminantiems 10 000 Nm³ deguonies per dieną, VSA technologija kasmet gali sutaupyti daugiau nei vieną milijoną RMB elektros sąnaudų (remiantis pramonine 0,8 RMB/kWh elektros kaina).
2. Deguonies gamybos efektyvumas: greitesni ciklai ir lankstesnė talpa
PSA technologija: Ilgesnis ciklo laikas (60-90 sekundžių) sumažina adsorbcijos bokštų perjungimo dažnį. Molekulinio sieto tūrio vieneto deguonies išeiga yra maždaug 0,2–0,3 Nm³/(m³·h), o reakcija į apkrovos pokyčius yra lėta (stabilizacijai reikia daugiau nei 30 minučių).
VSA technologija: ciklo laikas sutrumpinamas iki 20-40 sekundžių, todėl padidėja adsorbcijos-desorbcijos dažnis. Deguonies išeiga molekulinio sieto tūrio vienetui siekia 0,4–0,6 Nm³/(m³·h),Tai reiškia, kad pajėgumai padidėjo daugiau nei 50 proc.. Be to, jis siūlo platų apkrovos reguliavimo diapazoną (30%-110%) ir greitą reagavimo greitį (stabilizuojasi per 10 minučių), prisitaikydamas prie dinamiško deguonies poreikio pramoniniuose scenarijuose.
3. Įrangos eksploatavimo trukmė ir priežiūra: patikimas veikimas esant žemam{1}}slėgiui
PSA technologija: aukšto{0}}slėgio aplinka adsorbcijos bokštams, vožtuvams, vamzdynams ir kitiems komponentams patiria didelį įtempimą, todėl gali atsirasti problemų, pvz., sandariklių senėjimo ir įrangos korozijos. Vidutinis priežiūros ciklas yra maždaug 3-6 mėnesiai, o molekulinių sietų tarnavimo laikas yra apie 5-8 metus.
VSA technologija: Mažo-slėgio skirtumo dizainas – beveik-atmosferos adsorbcija + vakuuminė desorbcija žymiai sumažina įrangos įtempimą, sumažina sandariklio susidėvėjimą ir pailgina priežiūros ciklą iki 12–18 mėnesių. Molekuliniai sietai veikia švelniomis sąlygomis, todėl adsorbcijos efektyvumas susilpnėja lėčiau, o tarnavimo laikas pailgėja 8–12 metų.Priežiūros išlaidos sumažėja 40–60 %.
4. Pėdsakas ir įrengimas: tinka kompaktiškiems scenarijams
PSA technologija: reikalinga pagalbinė įranga, pvz.,{0}}aukšto slėgio oro kompresoriai ir oro talpyklos. Be to, adsorbcijos bokštai turi storesnes sienas, kad atlaikytų aukštą slėgį, todėl bendras plotas yra 1,5{4}}2 kartus didesnis nei VSA technologijos. Montavimo metu reikalinga profesionali aukšto slėgio vamzdyno tiesimo, su ilgu ciklu (1-2 mėn.).
VSA technologija: Žemo slėgio{0}}įrangos struktūra yra kompaktiškesnė, o adsorbcijos bokšto sienelės storis yra tik 1/3-1/2 PSA technologijos storio. Nereikia didelių oro talpyklų, todėl jų plotas sumažėja 30–50%. Vamzdynų tiesimui nereikia aukšto slėgio kvalifikacijos, o montavimo ciklas sutrumpėja iki 2-4 savaičių, todėl jis tinkamas gamyklos modernizavimo ir renovacijos projektams, turintiems ribotą erdvę.
5. Deguonies grynumas ir stabilumas: prisitaikymas prie plataus{1}} diapazono reikalavimų
PSA technologija: Įprastas grynumo diapazonas yra 90–95%. Kad grynumas būtų didesnis nei 99%, reikalinga papildoma valymo įranga, dėl kurios labai padidėtų energijos sąnaudos (daugiau nei 30%).
VSA technologija: įprastas grynumas gali siekti 93 %-96 %. Optimizavus molekulinio sieto formules ir ciklo parametrus, galima lengvai pasiekti didelio grynumo deguonies išeigą, viršijančią 99,5%, o grynumo svyravimo diapazonas yra mažesnis arba lygus ±0,5%.Tai rodo didesnį energijos vartojimo efektyvumą{0}}aukšto grynumo scenarijuose(sutaupoma daugiau nei 25 % energijos lyginant su PSA valymo sprendimais).
III. Papildomi taikymo scenarijai (VSA siūlo didesnį prisitaikymą)
Tradicinė PSA technologija labiau tinka: mažo masto deguonies gamybai (kasdienis išeiga Mažiau nei 5000 Nm³ arba lygi), scenarijus, kuriuose yra pakankamai vietos ir stabilus deguonies poreikis (pvz., mažose ligoninėse, laboratorijose).
VSA technologija labiau tinka: didelio masto{0}}pramoninei deguonies gamybai (dienos išeiga Didesnė nei 5000 Nm³ arba lygi), scenarijus, kai deguonies poreikis svyruoja, ribota erdvė ir dėmesys ilgalaikiam -eksploatacinių sąnaudų optimizavimui (pvz., geležies ir plieno lydymui, cheminei sintezei, stiklo gamybai, dideliems{{5} medicinos centrams).