Sredstva za proizvodnju električnih goriva

Koliko je mali Jedinice za odvajanje vazduha Rad: Tehnologija, komponente i efikasnost

Kada je reč o malim razmjerima jedinice za odvajanje vazduha u slučaju da se proizvodnja električne energije (ASU) vrši ispod 500 Nm3/h, u osnovi su dostupni dva glavna pristupa: kriogena destilacija i tehnologija adsorpcije pod pritiskom (PSA). Kriogena metoda radi hlađenjem komprimovanog vazduha do oko minus 185 stepeni Celzijusa dok se gasovi ne pretvore u tečni oblik. Ovo omogućava odvajanje kroz takozvanu frakcijsku destilaciju, što rezultira nivoom čistoće kiseonika između 95% i skoro 99,5%. S druge strane, PSA sistemi rade drugačije. Koriste posebne materijale zvanim zeolitske molekularne sitve koje se hvataju za molekule dušika kada su pod pritiskom. Ono što ostaje je kisik čišćine od oko 90% do 95%, ali evo što je najvažnije: PSA obično troši 30 do 50% manje energije u poređenju sa kriogeničkim uređajima za operacije slične veličine. Ima smisla zašto mnoge ustanove mogu preferirati jednu nad drugom u zavisnosti od njihovih specifičnih potreba.

Kriogena i adsorpcija pod pritiskom (PSA) za jedinice ispod 500 Nm3/h

Izbor prave tehnologije zapravo zavisi od toga koliko je čiste i koliko je ograničeno. Za situacije u kojima kisik mora biti čist preko 95% i nema prostora za kompromis, kriogeni jedinice za odvajanje vazduha (ASU) su obično rješenje. Obično se koriste u medicinskim okruženjima i drugim preciznim industrijama. Ali ne zaboravimo na nedostatke: oni zahtijevaju dobru izolaciju, traju vremena da se pokrenu i zahtijevaju puno energije unaprijed. S druge strane, sistemi za adsorpciju udaraca pritiska (PSA) bolje rade kada su brzina instalacije, fleksibilnost i ušteda potrošnje energije prioriteti. Vidimo da se to često primenjuje u postrojenjima za preradu otpadnih voda i postrojenjima za pakovanje hrane gdje brza instalacija čini svu razliku.

Ključne komponente i tok procesa: komprimiranje, pročišćavanje i isporuka gasa

Sve male ASU-e slijede standardizovan redoslijed:

1. Kompresija : Ambientalni vazduh ulazi u kompresore bez ulja, obično podignuvši pritisak na 47 bara.
2. Pročišćavanje :
   • Prefilteri uklanjaju čestice i aerosole ulja
   • Adsorptivni ležišta (npr. aktivna alumina, molekularne sitove) eliminišu vlagu i CO2
3. Odvođenje :
   • Kriogenim : Hladni vazduh ulazi u destilacijske kolone u kojima se dušik, kisik i argon odvajaju na osnovu tačke ključanja
   • PSA : Pritisak vazduha teče kroz blizanke zeolitskih tornjeva; jedan adsorbira azot, dok se drugi regenerira tokom depresizacije
4. Isporuka : Proizvodni gasovi prolaze kroz ugrađene analizatore i teče direktno u cevovodove ili spremnike u mjestu upotrebe

Automatski kontrolni sistemi neprekidno prate sastav gasa i prilagođavaju vrijeme ciklusa ili brzinu kompresora kako bi se održala ciljna čistoća i pritisak.

Referentne vrijednosti energetske efikasnosti i strategije optimizacije

U slučaju da je proizvodnja gasova u skladu sa člankom 6. stavkom 1. Isprobane strategije efikasnosti uključuju:

• Uređaji za upravljanje energijom sa promenljivom brzinom (smanjenje potrošnje energije za 15-25%)
• S druge energije, osim energije iz izolacije, koja je proizvedena iz goriva ili gasova
• Predviđanje održavanja adsorbentima kako bi se sprečio gubitak efikasnosti od 20% zbog zasićenja ili kanalizacije
• Kontroli za usklađivanje opterećenja koji skaliraju izlaz na potražnju u realnom vremenu, smanjujući potrošnju u mirovanju do 30%

Ove mjere redovno pružaju period otplate ispod tri godine, uz podršku ciljevima održivosti preduzeća.

Industrijske primjene malih jedinica za odvajanje vazduha

Hrana i pića: Kisik na licu mjesta za pakovanje u modifikovanoj atmosferi i dušik za inertiranje

Male ASU jedinice omogućavaju precizno mešanje gasa kada je potrebno za modifikovano pakovanje atmosfere ili MAP kako se obično naziva. Umjesto da koriste običan vazduh, ovi sistemi stvaraju posebne mešavine kiseonika i dušika koji zaustavljaju rast bakterija, dok hrana izgleda dobro, osjeća se dobro i traje duže na policama. Svježina može trajati bilo gdje između pola i do četiri puta duže u zavisnosti od vrste hrane o kojoj govorimo. Kada je u pitanju grickalica kao što su čipsovi ili orašasti plodovi, dodavanje dušika sprečava da one postanu rancid. Isto važi i za svježe pržena zrna kafe koja ostaju svježa duže. Mnoge tvornice za preradu hrane zapravo štede oko 30 posto na računu za plin u poređenju sa kupovinom od vanjskih dobavljača. Plus, ne moraju da brinu da će im nestati ako budu imali problema sa dostavom u teškim vremenima. Za pivovare, kontrola nivoa kiseonika na licu mesta znači bolju konzistenciju gazirane kiseline u svim serijama. Bez pravilne kontrole, arome mogu biti uništene jer sitne promjene nečistoća čine velike razlike u okusnim profilima.

Upotreba za čišćenje otpadnih voda, proizvodnju elektronike i proizvodnju metala

Očišćenje otpadnih voda se oslanja na kompaktne jedinice za odvajanje vazduha kako bi se u njihove rezervoare za vazdušenje pumpao kiseonik visoke kvalitete. To ubrzava proces razgradnje za oko 40%, smanjuje vreme trajanja otpada u sistemu i smanjuje količinu mulja, a sve to uz održavanje nivoa ispuštanja unutar propisanog ograničenja. Za proizvođače elektronike, dobijanje izuzetno suvog azota sa tačkom rose ispod minus 70 stepeni Celzijusa je od presudne važnosti za zaštitu osjetljivih operacija lemljenja i proizvodnje pločica. Rad sa poluprovodnicima zahteva čistoću dušika iznad 99,999%, nešto što se može postići samo kroz specijalizovane faze pročišćavanja ugrađene u današnje sisteme adsorpcije pod pritiskom. Metaličke radnje su pronašle veliku vrijednost u postavljanju sopstvenog snabdevanja kiseonikom za plasmu i oksi gorivo rezanje radova, plus korištenje dušika kao zaštite tokom laserske zavarivanja. Ove prakse smanjuju mjehuriće u zavari i štede vlasnicima radnji otprilike 15.000 do 20.000 dolara godišnje po radnoj stanici u poređenju sa kupovinom gasa od vanjskih dobavljača.

Ekonomske i operativne prednosti malih jedinica za odvajanje vazduha na licu mjesta

Ukupni troškovi vlasništva: usporedba flaširanog gasa, isporuke tečnosti i ASU na licu mjesta

Kada razmatraju svoje mogućnosti snabdevanja gasom, kompanije obično imaju tri glavne opcije koje treba razmotriti: flaširan plin, isporuke tečnosti u masovnom stanju ili instalacija jedinica za odvajanje vazduha na licu mjesta (ASU). Bockan plin može postati veoma skup s vremenom jer preduzeća na kraju plaćaju za iznajmljivanje bočica, razne troškove rukovanja, i cijene koje skoče bilo gdje od tri do pet puta više nego što bi očekivali kada se količine počnu umereno povećavati. Opcija isporuke tečnosti smanjuje troškove po jedinici, ali dolazi sa svojim skupom problema kao što su potrebna skupa kriogena spremnika za skladištenje, bave se oko 2% dnevnih gubitaka isparavanja, plus glavobolja fluktuacije tržišnih cijena. Mala ASU predstavljaju potpuno drugačiji pristup. Potrebno im je veće početno ulaganje unaprijed, ali ovi sistemi zapravo nude najbolju vrijednost na duži rok. Većina preduzeća dobija svoj novac za 12 do 24 meseca, nakon čega troškovi rada uglavnom uključuju račune za struju i redovne provjere održavanja. Ono što ovu opciju čini tako atraktivnom je da proizvodi industrijske gasove za otprilike 40 do 60 posto manje od onoga što bi kompanije potrošile na isporučene alternative, plus omogućava operacijama da se lako povećavaju ili smanjuju po potrebi bez većih poremećaja.

Poboljšana sigurnost snabdevanja, usklađenost sa propisima, sigurnost i manji ugljični otisak

Kada kompanije proizvode gasove na licu mjesta, ne moraju više toliko zavisiti od vanjskih dobavljača. To znači stalnu snabdevanje plina za mjesta gdje prekidi jednostavno neće raditi, kao što su one čiste sobe koje se koriste u proizvodnji poluprovodnika ili postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda koji rade po cijeli dan, svaki dan. Samodostatnost olakšava i ispunjavanje industrijskih standarda. Objekti mogu ostati u skladu sa stvarima kao što je ISO 8573 za kvalitet komprimovanog zraka i FDA pravila o čistoći gasova prehrambenog kvaliteta bez svih problema. Plus, manje je rizika sa cilindrima visokog pritiska ili isporukom kriogenih pošiljaka. Samo uklanjanje transporta gasa može smanjiti emisije u okviru 3. A kada objekti koriste energetski efikasne PSA sisteme, njihov ukupni ugljenični otisak postaje još manji. Ove jedinice za odvajanje vazduha na licu mjesta zahtevaju vrlo malo ruku za održavanje i eliminišu potrebu za skladištenjem gasa drugde. Ta kombinacija povećava kako dobro operacije izdržavaju tokom prekida i takođe pomaže poboljšati one važne ESG metrike koje kompanije prate ovih dana.

Često se postavljaju pitanja

Koja tehnologija je energetski efikasnija, kriogena ili PSA?

Sistem za adsorpciju pritiska (PSA) je energetski efikasniji, troši 30% do 50% manje energije u poređenju sa kriogenskim sistemima sličnog kapaciteta zbog njihovog pojednostavljenog procesa.

Koliko je potrebno da se isplati početna investicija u male ASU?

U skladu sa člankom 3. stavkom 1. ovog zakona, "sredstva za proizvodnju i proizvodnju električne energije" su sredstva koja se upotrebljavaju za proizvodnju električne energije.

Koje industrije najviše imaju koristi od malih ASU-a?

Industrije poput hrane i pića, tretmana otpadnih voda, proizvodnje elektronike i proizvodnje metala imaju veliku korist od malih ASU-a zbog preciznog mešanja gasa, poboljšane proizvodnje kisika i prilagođenih kapaciteta za proizvodnju na licu mjesta.

Šta je glavna prednost korištenja malih jedinice za odvajanje vazduha ?

Uređaji za razdvajanje vazduha malih razmjera nude značajnu uštedu troškova industrijskih plinova u poređenju sa isporukama u bocama ili u masovnim količinama tečnosti. Omogućavaju proizvodnju na licu mjesta, što smanjuje zavisnost od spoljnih dobavljača, poboljšava sigurnost snabdevanja, podržava usklađenost sa propisima i smanjuje ugljični otisak smanjenjem transporta.