工業用酸素生産に関しては、2つの顕著な技術が際立っています：極低温酸素植物と圧力スイング吸着（PSA）酸素植物。極低温酸素植物のサプライヤーとして、私はシステムとそれぞれの運用コストの両方の深い知識を持っています。このブログでは、極低温酸素植物とPSA酸素植物の間の運用コストの違いを調査します。
1。基本を理解する
運用コストを掘り下げる前に、これらの2種類の酸素植物がどのように機能するかを理解することが不可欠です。
極低温酸素植物
極低温酸素植物は、極低温蒸留のプロセスを使用しています。空気は最初に圧縮され、冷却され、次に液化します。一連の蒸留カラムを介して、窒素、酸素、アルゴンなどのさまざまな空気成分が沸点に基づいて分離されています。極低温プロセスは、通常99.5％を超える高純度酸素を生成する可能性があります。あなたは私たちの極低温酸素生成についてもっと知ることができます極低温酸素発生器ページ。私たちも提供しています極低温液体酸素ガス植物そして極低温液体酸素植物ソリューション。
PSA酸素植物
PSA酸素植物は吸着の原理に依存しています。吸着剤材料、通常はゼオライト分子ふるいは、高圧で圧縮空気から窒素を選択的に吸着させるために使用されます。圧力が低下すると、窒素が脱着され、酸素生成物が得られます。 PSA植物は、90〜95％の純度範囲の酸素を生成する能力で知られています。
2。エネルギー消費
エネルギー消費は、酸素植物の運用コストに寄与する最も重要な要因の1つです。
極低温酸素植物
極低温酸素植物はエネルギーです - 集中。空気を圧縮、冷却、および液化するプロセスには、大量の電力が必要です。蒸留に必要な低温を維持する冷凍システムは、主要なエネルギー消費者です。さらに、蒸留カラムは継続的に動作する必要があり、液化空気の循環に使用されるポンプもかなりの量のエネルギーを消費します。ただし、大規模な生産の場合、生産される酸素単位あたりのエネルギー効率は、規模の経済により比較的高くなる可能性があります。
PSA酸素植物
PSA酸素植物は、一般に極低温植物と比較してエネルギー消費量が少ない。主なエネルギー - 消費コンポーネントは、空気圧縮機と圧力スイングに使用されるバルブです。プロセスには液化が含まれないため、冷却に必要なエネルギーは大幅に減少します。ただし、非常に大規模な酸素生産の場合、PSA植物のエネルギー効率は極低温植物ほど競争力がない場合があります。
3。メンテナンスコスト
メンテナンスは、運用コストのもう1つの重要な側面です。
極低温酸素植物
極低温酸素植物には、コンプレッサー、熱交換器、蒸留カラム、冷凍システムなどの複雑な機器があります。これらのコンポーネントは、適切な操作を確保するために定期的なメンテナンスが必要です。特に、冷凍システムは、漏れを防ぎ、効率的な冷却を確保するために慎重に維持する必要があります。極低温植物のスペアパーツのコストは比較的高く、メンテナンスと修理には専門的な技術者が必要になることがよくあります。
PSA酸素植物
PSA酸素植物は、複雑なコンポーネントが少ないシンプルな設計を持っています。主なメンテナンス要件は、エアコンプレッサー、吸着剤ベッド、バルブ用です。吸着剤を定期的に交換する必要がありますが、交換コストは一般に極低温植物のスペア部分と比較して低くなります。 PSAプラントのメンテナンスは、多くの場合、In -Houseの技術者によって実行され、外部の専門サービスの必要性を減らすことができます。
4。原料と生産性
2種類の植物の原料の要件と生産性も、運用コストに影響を与えます。
極低温酸素植物
極低温酸素植物は、豊富で自由な原料として空気を使用しています。ただし、このプロセスには比較的長い開始時間があります - 通常は完全な生産能力に達するまでに数時間かかります。動作すると、極低温植物は大量の高純度酸素を連続的に生成できます。これにより、鋼製造や化学生産など、量と純度の酸素要件が高い産業に適しています。
PSA酸素植物
PSA酸素植物は、空気も原料として使用します。彼らははるかに短いスタートを持っています - 通常は数分以内に。これにより、酸素需要が変動するアプリケーションやクイックスタートが必要なアプリケーションにより適しています。ただし、PSA植物の生産能力は一般に極低温植物と比較して低く、いくつかの大規模産業の高い量の要件を満たすことができない可能性があります。
5。製品の品質と市場価値
生成される酸素の品質は、市場価値、および間接的に運用コストに影響を与える可能性があります。
極低温酸素植物
極低温植物によって生成される高純度酸素は、厳格な品質基準が必要な産業では高い需要があります。たとえば、医療分野では、患者の治療には99.5％を超える純度の酸素が必要です。高品質の酸素は、市場でより高い価格を指揮することができ、極低温植物に関連するより高い運用コストの一部を相殺できます。
PSA酸素植物
90〜95％の純度でPSAプラントによって生成される酸素は、溶接や金属切断など、多くの産業用途に適しています。純度は極低温植物のそれよりも低いですが、PSA植物のコスト - 有効性は、これらの用途に人気のある選択肢となります。ただし、非常に高い純度要件を持つ産業には適していない場合があります。
6。長期運用コスト
長期的な運用コストを考慮する場合、いくつかの要因を考慮する必要があります。
極低温酸素植物
極低温植物は初期の資本コストとエネルギー消費量が高いですが、その長期運用コストはより安定する可能性があります。高いボリューム生産と高品質の製品は、より一貫した収益源につながる可能性があります。さらに、技術が進むにつれて、極低温植物のエネルギー効率が徐々に改善されているため、長期的には運用コストがさらに削減される可能性があります。
PSA酸素植物
PSAプラントは、短期的には初期資本コストとエネルギー消費量が低くなります。ただし、吸着剤の材料の定期的な交換と生産能力の潜在的な制限の必要性は、特に酸素需要が高まっている産業では、より長い期間コストにつながる可能性があります。
結論
結論として、極低温およびPSA酸素植物の運用コストは、エネルギー消費、メンテナンス、原料の利用、生産性、製品の品質、長期の生存率の点で大きく異なります。極低温酸素植物は、大規模で高純度の酸素生産により適していますが、PSA酸素植物は、より低い純度要件と変動する需要を持つ用途に適しています。
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参照
- ペリー、RH、およびグリーン、DW（編）。 （1997）。ペリーの化学エンジニアハンドブック。マクグロー - ヒル。
- Kohl、Al、＆Nielsen、RB（1997）。ガス浄化。湾岸出版社。
