Diferentes principios de generador de oxígeno criogénico y generador de oxígeno PSA

Los generadores de oxígeno criogénico y los generadores de oxígeno de adsorción por oscilación de presión (PSA) son dos tipos diferentes de sistemas de generación de oxígeno. Los generadores de oxígeno criogénico utilizan un proceso criogénico para separar el oxígeno de otros gases, mientras que los generadores de oxígeno PSA utilizan un proceso de adsorción química para separar los mismos gases. Ambas tecnologías tienen sus ventajas y desventajas, y la elección de qué sistema utilizar depende de la aplicación específica.

Los generadores de oxígeno criogénico se basan en un proceso llamado destilación criogénica, en el que el aire se enfría a temperaturas cercanas a -173 °C. A esta temperatura, el nitrógeno y otros gases inertes se licuan mientras que el oxígeno permanece como gas. Luego, el nitrógeno líquido se elimina de la mezcla, dejando oxígeno gaseoso puro. Este proceso es relativamente eficiente y puede producir oxígeno de alta pureza con un aporte mínimo de energía. Los generadores de oxígeno PSA utilizan un proceso de adsorción química para separar el nitrógeno de otros gases en el aire. En este proceso, el aire pasa a través de un material adsorbente que se une selectivamente a las moléculas de nitrógeno mientras permite el paso de otros gases, como el oxígeno.

A continuación, el material adsorbente se regenera liberando las moléculas de nitrógeno unidas utilizando una técnica de vacío o cambio de presión. Este método es mucho más eficiente energéticamente que la destilación criogénica. Sin embargo, los sistemas PSA requieren ciclos de regeneración frecuentes y tienen una capacidad limitada en comparación con los sistemas criogénicos. En resumen, tanto los sistemas criogénicos como los PSA tienen sus ventajas y desventajas según la aplicación para la que se utilicen.

El precio de la tecnología criogénica y PSA es diferente

Los clientes nuevos en la industria del oxígeno no entienden la diferencia entre las plantas de oxígeno basadas en criogénico y las plantas de oxígeno PSA. En su mayoría, opinan que todas las plantas de gas O2/N2 tienen un precio similar al de las plantas de PSA, lo cual no es cierto. El costo de la planta de adsorción por oscilación de presión no coincide con las plantas criogénicas ya que ambas tecnologías son completamente diferentes.

La tecnología de adsorción por oscilación de presión es adecuada para empresas que requieren oxígeno con un volumen más bajo y un nivel de pureza más bajo. El proceso de PSA se ejecuta en un proceso simple de adsorción en el que se utiliza material de adsorción, como los tamices moleculares de zeolita, y un gas se adsorbe más que el otro. Cuando el aire pasa, el nitrógeno se adsorbe mientras que el oxígeno puede pasar.

Como el proceso de adsorción por cambio de presión de PSA emplea una tecnología más simple, cuesta menos fabricar, el precio de la planta de PSA es mucho menor que el de las plantas criogénicas. La tecnología criogénica es sofisticada y requiere el uso de un proceso elaborado con componentes que son mucho más costosos que los que se usan en el proceso de PSA.

Pureza de oxígeno con PSA vs. Proceso criogénico

Como se mencionó anteriormente, el PSA es ideal para generar oxígeno con menor pureza y volumen en comparación con la separación de aire criogénico que se utiliza para generar oxígeno con la mayor pureza posible y mayor volumen.

Las plantas criogénicas de tonelaje pueden producir oxígeno a gran escala con una pureza muy alta, lo que no es posible con las plantas de PSA. Las plantas de PSA rara vez están disponibles con una configuración de 200 m3/hr por no hablar de las plantas de tonelaje.

Las plantas criogénicas pueden generar tanto oxígeno como nitrógeno

La planta de oxígeno de PSA puede generar solo un producto gaseoso, ya sea nitrógeno u oxígeno. Por otro lado, una planta de oxígeno criogénico puede producir tanto oxígeno como nitrógeno. Si tiene una planta de oxígeno, también puede producir nitrógeno. Sin embargo, requerirá que compre un sistema de llenado de cilindros de nitrógeno. La planta de oxígeno criogénico puede generar oxígeno tanto en forma líquida como gaseosa. Y, la planta generadora de oxígeno de PSA solo puede producir oxígeno o nitrógeno solo en forma gaseosa.

Diferentes ciclos de vida

Tanto las plantas de oxígeno criogénicas como las de PSA tienen diferentes ciclos de vida. Cuando se sabe que el PSA tiene un ciclo de vida de más de 10 años, las plantas criogénicas tienen ciclos de vida de más de 25 años. Esto es posible porque las plantas criogénicas de O2/N2 están fabricadas con acero inoxidable de grado criogénico que es capaz de soportar temperaturas y presiones extremas.

Aplicaciones de las plantas de oxígeno PSA

Las plantas de PSA son más adecuadas para pequeñas industrias que requieren oxígeno con un volumen más bajo y donde también es aceptable oxígeno con una pureza más baja. Las plantas son más adecuadas para las siguientes industrias:

Soldadura/corte/calentamiento

Las plantas son ideales para la generación in situ de oxígeno para su uso en soldadura y corte. En esta industria, el oxígeno se usa junto con el acetileno, donde la pureza no es un problema.

Soplado de vidrio y abalorios

También se puede utilizar en la industria de la cristalería para soplar vidrio y perlas. Es una industria artesanal en la que se necesita oxígeno para fabricar varios tipos de productos de cristalería.

Piscicultura

Es otra aplicación en la que se utilizan pequeñas plantas de psa para oxigenar el agua del estanque y mejorar el contenido de oxígeno en el agua, lo cual es esencial para mejorar la salud de los peces.

Aplicaciones de las Plantas de Oxígeno Criogénico

La planta de oxígeno criogénico es adecuada para industrias que requieren la producción de oxígeno o nitrógeno en mayor volumen y con alta pureza. Algunas de las industrias que utilizan plantas criogénicas son las siguientes:

Industria metalúrgica

La industria del acero es el mayor consumidor de oxígeno producido comercialmente. Las plantas criogénicas in situ se utilizan en la industria del acero para generar oxígeno en grandes volúmenes con alta pureza.

Industria química

Esta industria es el segundo mayor consumidor de oxígeno después de la industria siderúrgica. Aquí también se requiere oxígeno en volúmenes más grandes con mayor pureza, lo que solo es posible con el proceso criogénico.

Industria médica o de atención de la salud

En la industria médica también se requiere oxígeno de alta pureza. La planta de oxígeno criogénico se utiliza para generar oxígeno con una pureza muy alta.