Funktionsprinzip
Der PSA-Prozess funktioniert über einen zyklischen Adsorptions-Desorptions-Mechanismus:
Die Zyklusumschaltung wird durch SPS--gesteuerte Pneumatikventile gesteuert, typischerweise mit einer Schaltfrequenz von 40–120 Sekunden, abhängig vom Sauerstoffflussbedarf.
Eigenschaften der Sauerstoffabgabe
Das System erzeugt Sauerstoff unter folgenden Betriebsbedingungen:
Dauerbetrieb:24-Stunden-Zyklus-Adsorptionssystem ohne Chargenunterbrechung. Sauerstoff wird direkt in Auslaugungstanks oder Oxidationsreaktoren geleitet, wo er die Konzentration des gelösten Sauerstoffs in Cyanidschlammsystemen erhöht.
Anwendung im Gold CIP/CIL-Verfahren
In Goldgewinnungskreisläufen wird Sauerstoff über Diffusionsrohre oder Einblassysteme in Schlammtanks injiziert.
Typische Prozessinteraktion:
- Sauerstoff gelangt in die Aufschlämmung des Laugungstanks (feste-flüssige Mischung aus Erz + Cyanidlösung)
- Gelöster Sauerstoff unterstützt die Oxidation goldhaltiger Sulfidmineralien
- Die Reaktionsgeschwindigkeit der Au-Komplexbildung erhöht sich in einer belüfteten Schlammumgebung
- Der Sauerstoffpartialdruck erhöht die Konzentration an gelöstem Sauerstoff (DO-Wert wird je nach Anlagendesign typischerweise im mg/L-Bereich gesteuert)
Systemintegrationspunkte:
- Der Sauerstoffauslass ist mit dem Rohrleitungsverteilersystem (SS304- oder HDPE-Rohrleitung) verbunden.
- Das Durchflussregelventil reguliert die Einspritzrate pro Tankvolumen
- Der optionale Sauerstoffanalysator misst die DO-Konzentration in Echtzeit
Systemkomponenten
Abschnitt zur Luftvorbehandlung
Ölentfernungsfilter (Ziel: Ölgehalt kleiner oder gleich 0,01 ppm)|Staubfilterelement (5 μm / 1 μm Stufenfiltration)|Die Trocknereinheit senkt den Taupunkt der Einlassluft auf weniger als oder gleich -40 Grad, um das Zeolithbett vor Feuchtigkeitsvergiftung zu schützen
PSA-Adsorptionsmodul
Doppelturm-Stahlbehälter (Q235B oder Edelstahl optional)|Internes Verteilungssystem für gleichmäßigen Luftstrom durch das Zeolithbett|Schichtdicke des Zeolith-Molekularsiebs: typischerweise 1,0–2,5 Meter, abhängig von der Kapazität
Sauerstoffpuffersystem
Der Druckstabilisierungstank absorbiert Durchflussschwankungen während der Ventilumschaltung|Ausgestattet mit Drucktransmitter (Bereich 0–1,0 MPa)|Sicherheitsventil auf Auslegungsdruck eingestellt (üblicherweise 0,8 MPa)
Kontrollsystem
Die SPS-Logik steuert die Adsorptions-, Ausgleichs- und Desorptionsphasen|Magnetventilverteiler steuert die Umschaltung der Luftrichtung|Die Rückkopplungsschleife für Sauerstoffreinheit und Druck passt die Zykluszeit an
NEWTEK Engineering-Konfiguration
NEWTEKentwirft PSA-Sauerstoffsysteme basierend auf der Berechnung des Sauerstoffbedarfs von Bergbauanlagen und nicht auf festen Maschinenmodellen.
Bedarfsberechnung basierend auf dem Erzdurchsatz (Tonnen/Tag)
Kartierung der Tanksauerstoffinjektion (CIP/CIL-Volumenverteilung)
Modulare PSA-Kufen für den Containertransport (20 Fuß / 40 Fuß ISO-Rahmen)
Paralleles PSA-Tower-Erweiterungsdesign zur Kapazitätsskalierung
Prüfung: Druckhaltung bei 1,1-fachem Auslegungsdruck|Erkennung von Stickstoffdruckabfall-Lecks|Kontinuierlicher 72-Stunden-Betriebszyklus vor dem Versand.
Installation und Systemintegration
Wird in drei mechanischen Schnittstellen durchgeführt:
Es ist keine kryogene Lagerung, kein Verdampfer oder Entladesystem für flüssigen Sauerstoff erforderlich.
Wartungs- und Fehlerverhalten
Typische Wartungsarbeiten:
Zeolith-Austausch: 2–5 Jahre|Luftfilterpatrone: 1–3 Monate|Überprüfung der Ventildichtung: 6–12 Monate
Beobachtbare Fehlermodi:
Feuchtigkeitseintritt → Reinheitsabfall|Ventilverzögerung → instabiler Durchfluss|Ölverschleppung → Kapazitätsreduzierung
Erkennung:Online-Analysator für 0–100 % O₂-Reinheit und Differenzdrucksensoren.
Betriebsumgebungsbedingungen
Das System ist speziell für raue oder isolierte Projektumgebungen konzipiert:
Entlegene Bergbaustandorte ohne Logistik für flüssigen Sauerstoff
Umgebungen mit Staubkonzentration in der Umgebung (mit Vorfilterung)
Kontinuierlicher Betrieb unter schwankender Belastung durch Batch-Laugung
Außencontaineraufstellung mit belüftungs-kontrolliertem Kufenboden
Anwendungsbereich
Unterstützung bei technischen Anfragen
Zur Auslegung der Systemkapazität benötigt NEWTEK: Erzverarbeitungskapazität (Tonnen/Tag)|Volumen des Laugungstanks (m³ pro Tank)|Zielgehalt an gelöstem Sauerstoff (mg/L)|Pflanzenhöhe|Verfügbare Kompressor-Stromversorgung (kW-Grenze). Die Systemkapazität wird dann basierend auf der Massenbilanzberechnung als Sauerstoffausstoß in Nm³/h konfiguriert.
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Geben Sie Ihr Flussdiagramm für die Goldverarbeitung, das CIP/CIL-Tankvolumen oder den Bedarf an Sauerstoffverbrauch an. Das Ingenieurteam von NEWTEK berechnet die PSA-Sauerstofferzeugungskapazität, die Größe des Adsorptionsturms und die Anordnung der Pipeline-Integration basierend auf den Betriebsbedingungen Ihrer Anlage.
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