Industrielle Sauerstoffproduktion aus Umgebungsluft
Das Produktionsprinzip basiert auf der selektiven Adsorption. Die Umgebungsluft enthält etwa 21 % Sauerstoff, während Stickstoff den größten Teil des restlichen Gases ausmacht. Nach der Komprimierung und Aufbereitung gelangt die Speiseluft in mit Molekularsiebmaterial gefüllte Adsorptionsbehälter, um vor Ort kontinuierlich Sauerstoff zu erzeugen.
Umgebungsluft → Luftkompression → Filtration und Trocknung → PSA-Trennung → Sauerstoffpuffer → Sauerstoffversorgung
Warum Sauerstoff vor Ort erzeugen?
Für industrielle Anwender mit regelmäßigem Sauerstoffbedarf kann die Sauerstofflogistik einen großen Teil der Betriebskosten ausmachen. Die Flaschenlieferung erfordert Transport, Lagerung, Handhabung und regelmäßiges Nachfüllen. Massensauerstoffsysteme erfordern außerdem eine geeignete Speicherinfrastruktur und Versorgungsvorkehrungen. Eine industrielle PSA-Sauerstoffanlage verändert das Versorgungsmodell, indem sie Sauerstoff direkt am Verbrauchsort produziert.
Das System kann industriellen Anwendern helfen
- Reduzieren Sie die Abhängigkeit von externen Sauerstofflieferungen
- Sorgen Sie für eine kontinuierliche Sauerstoffquelle vor Ort
- Passen Sie die Sauerstoffproduktion an den tatsächlichen Verbrauch an
- Reduzieren Sie die Gefahren bei der Handhabung von Flaschen und bei der Arbeit
- Unterstützung rund um die Uhr und lange Betriebsstunden
- Vereinfachen Sie die Sauerstoffversorgung für abgelegene Industrieanlagen
- Integrieren Sie die Sauerstoffproduktion direkt in bestehende Prozesse
* Der wirtschaftliche Nutzen hängt vom Sauerstoffverbrauch, den Betriebsstunden, den lokalen Sauerstoffpreisen, den Transportkosten und der Anlagenauslastung ab.
Hauptkomponenten einer industriellen PSA-Sauerstoffgeneratoranlage
Ein komplettes Industriesystem besteht normalerweise aus mehreren miteinander verbundenen Subsystemen und nicht nur aus der PSA-Einheit:
Wie eine industrielle PSA-Sauerstoffanlage funktioniert
Durch das Ansaugsystem gelangt Umgebungsluft hinein. Die Filterausrüstung wird an die Umgebungsbedingungen vor Ort angepasst.
Der Kompressor erhöht den für den PSA-Prozess erforderlichen Luftdruck und ist je nach Leistung, Reinheit und Höhe dimensioniert.
Die Entfernung von Wasser, Ölaerosolen und Partikeln schützt das Molekularsieb und sorgt für einen stabilen Langzeitbetrieb.
Das Sieb adsorbiert vorzugsweise Stickstoff, während Sauerstoff durchströmt. Gefäße wechseln zwischen Adsorption und Regeneration.
Der erzeugte Sauerstoff füllt einen Puffertank, um einen gleichmäßigen Druck aufrechtzuerhalten und nachgeschaltete Bedarfsschwankungen auszugleichen.
Lieferung mit erforderlichem Durchfluss, Reinheit und Druck. Für hohen Druck können optional nachgeschaltete Booster-Kompressoren hinzugefügt werden.
Industrielle Anwendungen
Metallschneiden und -fertigung
Versorgt kontinuierlich Autogen-Schneidgas direkt an Schneidanlagen mit mehreren Stationen für Kohlenstoffstahl und schwere Konstruktionen.
Bergbau und Mineralverarbeitung
Konzipiert für den Dauerbetrieb in abgelegenen Bergbaubetrieben oder metallurgischen Anlagen. Containerisierte Optionen verfügbar.
Schmelz- und metallurgische Betriebe
Die Sauerstoffanreicherung steigert die Verbrennungsintensität, optimiert das Prozessgas, verbessert die Brennstoffausnutzung und reduziert den Stickstoffeintrag.
Abwasserbehandlung und Belüftung
Liefert kontinuierlich gelösten Sauerstoff für die biologische Abwasseraufbereitung, Belüftungsbecken und Aquakulturen mit hoher Belastung.
Speisegas zur Ozonerzeugung
Dient als trockenes, hochreines Speisegas für Ozongeneratoren, die bei der Wasserdesinfektion, fortgeschrittenen Oxidation und industriellen Prozessen eingesetzt werden.
Glas- und Industrieverbrennung
Mit Sauerstoff angereicherte Brennersysteme für Glasproduktionsöfen, Hochtemperaturheizung und spezielles industrielles Schmelzen.
Konfigurationen für industrielle PSA-Sauerstoffanlagen
Direkter Prozessverbrauch nach der Erzeugung.
Für Anwendungen, die hohen Druck erfordern.
Für Gasverteiler oder Reserveflaschen-Backup.
Berechnet auf die Spezifikationen des Ozongenerators.
Wichtige Designparameter
Es gibt keine einheitliche Anlagenspezifikation für jeden Prozess. NEWTEK bewertet Ihren gesamten Bedarf vor der Dimensionierung:
- Sauerstofffluss und Reinheit:Bestimmt die PSA-Kapazität (bis zu 95 % Reinheit) und das Siebvolumen
- Sauerstoffdruck und Spitzenbedarf:Bestimmt die Kompressor- und Puffergröße
- Öffnungszeiten und Räumlichkeiten:Beeinflusst die Gerätenutzung und -anordnung
- Umgebungstemperatur, Höhe und Luftfeuchtigkeit:Beeinflusst die Luftdichte und die Trocknung der Zuluft
Containeranlage und automatisierte Steuerung
Für abgelegene Bergbau- oder temporäre Standorte kann das gesamte System in einem Hochleistungscontainer mit Kompressor, PSA, Puffer, Steuerung, Rohrleitungen und Belüftung vorgefertigt werden.
Die automatisierte SPS-Überwachung umfasst:Speiseluft- und PSA-Behälterdruck, Sauerstoffreinheit und -fluss, Kompressorstatus, Ventilsteuerung, Hoch-/Niederdruckalarme und Sicherheitsabschaltung.
Was sollten Sie für ein Projektangebot angeben?
| Anwendungsparameter | Kundeneingabe/-anforderung |
|---|---|
| Anwendungstyp | Bergbau / Schneiden / Schmelzen / Ozon / Abwasser / Abfüllung |
| Sauerstoffkapazität | ___ Nm³/h |
| Erforderliche Sauerstoffreinheit | ___ % |
| Sauerstoffauslassdruck | ___ Bar |
| Betriebsplan und Spitzenbedarf | ___ Stunden/Tag|Spitzenwert: ___ Nm³/h |
| Installationsort und -bedingungen | Land/Stadt|Höhe: ___ m|Temperatur: ___ Grad |
| Stromversorgung | ___ V / ___ Hz |
| Installationstyp | Innen-/Außenbereich/Container/Skid |
* Wenn Sie die erforderliche Kapazität noch nicht kennen, geben Sie Ihre nachgeschalteten Geräte oder den aktuellen Verbrauch an. NEWTEK kann die Anlage für Sie dimensionieren.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Es handelt sich um ein industrielles Sauerstoffproduktionssystem, das mithilfe der Druckwechseladsorptionstechnologie Sauerstoff aus der komprimierten Umgebungsluft trennt und Sauerstoff direkt am Produktionsstandort bereitstellt.
Abhängig von der Konfiguration können PSA-Sauerstoffsysteme typischerweise Sauerstoff mit einer Reinheit von bis zu etwa 95 % produzieren. Die geeignete Reinheit sollte entsprechend dem nachgelagerten Prozess ausgewählt werden.
Ja. Mehrere Adsorptionsbehälter arbeiten mit abwechselnden Adsorptions- und Regenerationszyklen und ermöglichen so eine kontinuierliche Sauerstoffproduktion rund um die Uhr.
Ja. Während PSA Gas bei moderatem Druck erzeugt, können ein Sauerstoff-Boosterkompressor, ein Hochdruckspeicher und ein Flaschenfüllverteiler nachgeschaltet werden.
Ja, komplette Systeme können zum einfachen Transport in Containern verpackt werden. Die Kapazität wird aus dem tatsächlichen Dauer- und Spitzenbedarf, den Betriebsstunden, der erforderlichen Reinheit, dem Druck und den Standortbedingungen berechnet.
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