Unterschiedliche Prinzipien des kryogenen Sauerstoffgenerators und des PSA-Sauerstoffgenerators

Kryogene Sauerstoffgeneratoren und Druckwechseladsorptions (PSA)-Sauerstoffgeneratoren sind zwei unterschiedliche Arten von Sauerstofferzeugungssystemen. Kryo-Sauerstoffgeneratoren verwenden einen kryogenen Prozess, um Sauerstoff von anderen Gasen zu trennen, während PSA-Sauerstoffgeneratoren einen chemischen Adsorptionsprozess verwenden, um dieselben Gase zu trennen. Beide Technologien haben ihre Vor- und Nachteile, und die Wahl des zu verwendenden Systems hängt von der spezifischen Anwendung ab.

Kryo-Sauerstoffgeneratoren beruhen auf einem Prozess namens kryogene Destillation, bei dem Luft auf Temperaturen nahe -173 °C gekühlt wird. Bei dieser Temperatur verflüssigen sich Stickstoff und andere Inertgase, während der Sauerstoff gasförmig bleibt. Der flüssige Stickstoff wird dann aus dem Gemisch entfernt, wobei reiner gasförmiger Sauerstoff zurückbleibt. Dieser Prozess ist relativ effizient und kann mit minimalem Energieaufwand hochreinen Sauerstoff erzeugen. PSA-Sauerstoffgeneratoren verwenden einen chemischen Adsorptionsprozess, um Stickstoff von anderen Gasen in der Luft zu trennen. Dabei wird Luft durch ein Adsorptionsmaterial geleitet, das Stickstoffmoleküle selektiv bindet und andere Gase wie Sauerstoff durchlässt.

Das Adsorptionsmaterial wird dann regeneriert, indem die gebundenen Stickstoffmoleküle unter Verwendung einer Vakuum- oder Druckwechseltechnik freigesetzt werden. Diese Methode ist wesentlich energieeffizienter als die kryogene Destillation. PSA-Systeme erfordern jedoch häufige Regenerationszyklen und sind im Vergleich zu kryogenen Systemen in ihrer Kapazität begrenzt. Zusammenfassend haben sowohl kryogene als auch PSA-Systeme je nach Anwendung ihre Vor- und Nachteile.

Die Preise für Kryo- und PSA-Technologie sind unterschiedlich

Kunden, die neu in der Sauerstoffindustrie sind, verstehen den Unterschied zwischen kryogenen Sauerstoffanlagen und PSA-Sauerstoffanlagen nicht. Meistens sind sie der Ansicht, dass alle O2/N2-Gasanlagen wie PSA-Anlagen bepreist werden, was nicht stimmt. Die Kosten einer Druckwechseladsorptionsanlage stimmen nicht mit den kryogenen Anlagen überein, da beide Technologien völlig unterschiedlich sind.

Die Druckwechseladsorptionstechnologie eignet sich für Unternehmen, die Sauerstoff mit geringerem Volumen und geringerem Reinheitsgrad benötigen. Der PSA-Prozess läuft auf einem einfachen Adsorptionsprozess ab, bei dem Adsorptionsmaterial wie Zeolith-Molekularsiebe verwendet wird, wobei ein Gas mehr als das andere adsorbiert wird. Beim Durchleiten von Luft wird Stickstoff adsorbiert, während Sauerstoff durchgelassen wird.

Da der PSA-Druckwechseladsorptionsprozess eine einfachere Technologie einsetzt, kostet die Herstellung von PSA-Anlagen weniger Kosten als bei kryogenen Anlagen. Die kryogene Technologie ist ausgeklügelt und erfordert die Verwendung eines aufwändigen Prozesses mit Komponenten, die viel teurer sind als die im PSA-Prozess verwendeten.

Sauerstoffreinheit mit PSA Vs. Kryogener Prozess

Wie bereits erwähnt, ist PSA ideal zur Erzeugung von Sauerstoff mit geringerer Reinheit und Volumen im Vergleich zur kryogenen Luftzerlegung, die zur Erzeugung von Sauerstoff mit höchstmöglicher Reinheit und größerem Volumen verwendet wird.

Kryogene Tonnage-Anlagen können Sauerstoff in großem Maßstab mit sehr hoher Reinheit produzieren, was mit PSA-Anlagen nicht möglich ist. PSA-Anlagen sind selten mit einer Konfiguration von 200 m3/h erhältlich, ganz zu schweigen von Tonnage-Anlagen.

Kryoanlagen können sowohl Sauerstoff als auch Stickstoff erzeugen

Die PSA-Sauerstoffanlage kann nur ein Produktgas erzeugen, entweder Stickstoff oder Sauerstoff. Andererseits kann eine kryogene Sauerstoffanlage sowohl Sauerstoff als auch Stickstoff produzieren. Wenn Sie eine Sauerstoffanlage haben, kann diese auch Stickstoff produzieren. Allerdings müssten Sie dafür ein Füllsystem für Stickstoffflaschen kaufen. Kryogene Sauerstoffanlagen können Sauerstoff sowohl in flüssiger als auch in gasförmiger Form erzeugen. Und die PSA-Sauerstoffgeneratoranlage kann nur entweder Sauerstoff oder Stickstoff nur in gasförmiger Form produzieren.

Unterschiedliche Lebenszyklen

Sowohl kryogene als auch PSA-Sauerstoffanlagen haben unterschiedliche Lebenszyklen. Wo PSA bekanntermaßen einen Lebenszyklus von über 10 Jahren hat, haben kryogene Anlagen Lebenszyklen von über 25 Jahren. Dies wird möglich, weil die kryogenen O2/N2-Anlagen aus kryogenem Edelstahl gefertigt sind, der extremen Temperaturen und Drücken standhalten kann.

Anwendungen von PSA-Sauerstoffanlagen

PSA-Anlagen eignen sich am besten für kleine Industrien, die Sauerstoff mit geringerem Volumen benötigen und wo Sauerstoff mit geringerer Reinheit ebenfalls akzeptabel ist. Die Anlagen eignen sich am besten für folgende Branchen:

Schweißen/Schneiden/Erhitzen

Die Anlagen sind ideal für die Sauerstofferzeugung vor Ort zum Schweißen und Schneiden. In dieser Industrie wird Sauerstoff zusammen mit Acetylen verwendet, wo die Reinheit keine Rolle spielt.

Blasen von Glas und Perlen

Es kann auch in der Glaswarenindustrie zum Blasen von Glas und Perlen verwendet werden. Es ist eine Heimindustrie, in der Sauerstoff für die Herstellung verschiedener Arten von Glaswaren benötigt wird.

Fischzucht

Es ist eine weitere Anwendung, bei der kleine psa-Pflanzen zur Sauerstoffanreicherung von Teichwasser verwendet werden, um den Sauerstoffgehalt im Wasser zu verbessern, was für die Verbesserung der Gesundheit von Fischen unerlässlich ist.

Anwendungen kryogener Sauerstoffanlagen

Die kryogene Sauerstoffanlage eignet sich für Industrien, die Sauerstoff oder Stickstoff in größeren Mengen und mit hoher Reinheit produzieren müssen. Einige der Industrien, die kryogene Anlagen verwenden, sind unten aufgeführt:

Stahlindustrie

Die Stahlindustrie ist der größte Verbraucher von kommerziell produziertem Sauerstoff. Kryoanlagen vor Ort werden in der Stahlindustrie zur Erzeugung von Sauerstoff in großen Mengen mit hoher Reinheit eingesetzt

Chemieindustrie

Diese Industrie ist nach der Stahlindustrie der zweitgrößte Verbraucher von Sauerstoff. Auch hier wird Sauerstoff in größeren Mengen mit höherer Reinheit benötigt, was nur mit kryogenen Verfahren möglich ist.

Medizin- oder Gesundheitsbranche

Auch in der Medizintechnik wird Sauerstoff in hoher Reinheit benötigt. Kryo-Sauerstoffanlagen werden zur Erzeugung von Sauerstoff mit sehr hoher Reinheit eingesetzt.