2020년 12월 18일
현대 산업 제조에서는 다양한 응용 분야에 걸쳐 고순도 산소에 대한 수요가 널리 퍼져 있습니다. 필요한 양의 산소 가스를 조달하는 것은 전용 산소 발생기를 사용하면 비용 효율적으로 이루어질 수 있습니다.
이 기사에서는 산업용 산소 발생기가 어떻게 작동하는지 설명하고 생성된 가스의 가장 일반적인 응용 분야를 간략하게 설명합니다.
산소 발생기는 압력 스윙 흡착(PSA)이라는 특수 선택적 흡착 기술을 사용하여 압축 공기에서 산소를 분리하는 장치입니다. 산소 생성 공정에 사용되는 압축 공기는 21%의 산소와 78%의 질소를 포함하는 주변 환경 공기와 유사한 조성을 가지고 있습니다. 압축 공기에 포함된 산소는 제올라이트 분자체로 흐르게 하여 질소를 보유하고 가스 생산 배출구에서 고순도 산소를 생성합니다.
PSA 산소 발생기의 압력 스윙 흡착 공정은 질소 발생기의 공정과 본질적으로 동일하지만 한 가지 주요 차이점이 있습니다. 분자체의 흡착 재료는 질소 PSA 장치에 있는 탄소가 아닌 제올라이트로 만들어집니다.
일상적인 작동 중에 산소 발생기를 통해 전달되는 압축 공기는 구성 가스로 분리됩니다. 제올라이트 분자체는 질소를 선택적으로 흡착하면서 고순도 산소 가스가 제품 가스 배출구로 계속 흐르도록 합니다.
제올라이트의 독특한 특징은 발생기 내부의 압력이 완화되면 보유된 질소 가스를 방출할 수 있다는 점으로, 산소 발생기에 이상적입니다. 이를 통해 추가적인 산소 생성 주기를 위해 매체를 쉽게 재생할 수 있습니다.
PSA 변형 외에도 GENERON은 저압 블로어를 사용하여 제올라이트 용기를 공급하고 진공으로 재생하는 VPSA 산소 발생기도 제조합니다.
산소 발생기와 산소 농축기라는 용어는 종종 상호 교환적으로 사용되며 본질적으로 같은 의미입니다. 일반적으로 산소 농축기는 소규모 산소 생성 장치(휴대용 가정용 농축기)를 정의하는 데 사용되는 용어인 반면, 산소 발생기는 산업 제조에서 사용되는 대량의 산소를 처리하는 장비를 설명하는 데 더 일반적으로 사용되는 용어입니다.
산소 제조 기계의 일반적인 구성 요소는 다음과 같습니다.
언급된 처음 세 가지 구성 요소는 기술적으로 산소 발생기 자체의 일부이지만, PSA 장치에 깨끗하고 건조한 압축 공기를 공급하여 분리 및 산소 농축을 수행하는 데 중요합니다.
산소 발생기는 현재 광범위한 상업 및 산업 제조 응용 분야에서 사용되고 있습니다. 이 장치는 다양한 공정을 구동하는 데 필요한 유용한 양의 산소 가스를 공급하는 데 중요한 역할을 합니다.
PSA 산소 발생기의 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
PSA 기술을 사용하는 산소 발생기는 흡착성 제올라이트 재료의 능력을 활용하여 압축 공기 흐름을 구성 가스로 분리합니다. 고순도 산소를 생산하기 위한 압력 스윙 흡착 공정은 두 개의 생성 타워에서 동시 흡착 및 탈착 활동을 포함하는 2단계 주기입니다.
산소 생성의 흡착 단계는 분자 제올라이트 펠릿으로 채워진 흡착 타워를 사용하여 질소를 선택적으로 보유하면서 산소가 제품 가스로 수집 탱크로 흐르도록 합니다.
이 선택적 흡착 과정은 흡착 타워가 최대 포화점에 도달할 때까지 계속되며, 이때 제올라이트 체는 더 이상 질소 가스를 흡수할 수 없습니다.
