Проект VPSA в Республике Конго
2026-08-18
| Раздел | Описание |
| Описание проекта | Промышленная станция VPSA для производства кислорода, обеспечивающая участок влажного кислотного выщелачивания на сверхкрупном медеплавильном и кобальтовом комбинате в Республике Конго. Установка эксплуатируется в условиях постоянно высокой температуры и влажности тропического дождевого леса, с высоким риском нестабильности электроснабжения. |
| Производительность установки | Производительность по кислороду: 12 000 Нм³/ч; чистота кислорода на выходе: 93 ± 1 %. |
| Используемые продукты | Высокоэффективное низкокремнистое молекулярное сито Li-X (фракция 10×16 меш) и влагостойкий активированный оксид алюминия с высокой удельной поверхностью в качестве защитного слоя. |
| Техническое решение | Организация удлинённого защитного слоя осушки перед основной кислородной секцией VPSA, полностью исключающего проскок свободной влаги к слою Li-LSX. Разработанный композитный слой обладает высокой буферной ёмкостью по влаге, предотвращая необратимую дезактивацию катионов лития вследствие чрезмерной гидратации в условиях влажности до 90 %. Адсорбент обладает высочайшей стойкостью к механическому истиранию, что сводит к минимуму износ седел и тарелок клапанов вакуумного насоса. |
| Ключевые преимущества | Предельно низкие эксплуатационные затраты (низкая потребность в обслуживании) в условиях удалённого объекта. Гарантированный срок службы адсорбента ≥ 8 лет без замены. Устойчивость к проседанию и уплотнению слоя при аварийных отключениях электропитания и резких перезапусках системы. |
Цеолиты для VPSA-установок получения кислорода – примеры внедрения
Вакуумная короткоцикловая адсорбция (VPSA) — это передовая технология извлечения кислорода из воздуха, основанная на значительном различии равновесной и кинетической адсорбционной способности молекулярных сит по отношению к азоту и кислороду.
• Физический механизм адсорбции:В основе процесса лежит использование литий-обменного низкокремнистого синтетического цеолита типа X (Li-LSX). Катионы лития (Li⁺), обладая сверхвысокой плотностью заряда, создают мощное электростатическое квадрупольное взаимодействие с молекулами азота. В результате азот прочно физически адсорбируется в микропорах цеолита при атмосферном или небольшом избыточном давлении (0,05–0,15 МПа), в то время как кислород практически беспрепятственно проходит через слой, обеспечивая получение обогащённого кислородом газа чистотой около 93 %.
• Механизм десорбции и регенерации:При достижении насыщения слоя производится его регенерация путём быстрого создания вакуума (от –0,04 до –0,07 МПа) с обратной продувкой для десорбции азота. Таким образом, реализуется циклическое производство кислорода. Поскольку процесс является короткоцикловым с высокой частотой переключения давления, критическими факторами для проектирования и эксплуатации являются высокая объёмная кинетическая адсорбционная способность, исключительная полярная селективность адсорбента, а также его высокая механическая прочность, предотвращающая истирание и пылеобразование.
