항저우 누주오 테크놀로지 그룹 유한회사

고순도 산소는 의료, 산업 및 과학 연구 분야에서 널리 사용됩니다. 고순도 산소 생산 기술의 지속적인 발전으로 산소의 순도와 생산 효율에 대한 요구 사항이 높아지고 있습니다. 본 논문에서는 고순도 산소를 생산하는 몇 가지 일반적인 방법을 소개하고, 그 작동 원리, 장단점 및 적용 사례를 분석합니다.

1. 공기 분리 방식

공기 분리법은 고순도 산소를 생산하는 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 이 방법의 핵심 원리는 극저온 냉각 기술을 통해 끓는점이 다른 공기 성분들을 분리하는 것입니다.

1.1 심층 냉기 분리 방식

심층 냉기 분리법은 산업용 산소 생산에 널리 사용되는 성숙한 기술입니다. 이 방법은 다양한 압력과 온도 조건에서 공기 구성 성분의 끓는점 차이를 이용합니다. 여러 단계의 압축, 냉각 및 액화 과정을 거쳐 산소, 질소 및 기타 가스를 공기에서 분리합니다. 심층 냉기 분리 장치는 다단 증류탑을 사용하여 최종적으로 99.5% 이상의 고순도 산소를 생산합니다.

심층 냉기 분리법의 장점은 고순도 산소를 대규모로 연속 생산할 수 있어 제철 및 화학 공정 등 산소 수요가 높은 산업 분야에 적합하다는 점입니다. 단점으로는 초기 투자 비용이 크고 에너지 소비가 높으며 장비 유지 보수 및 운영 비용이 많이 든다는 점입니다.

1.2 압축-팽창 분리 방법

압축-팽창 분리법은 심층 냉풍 분리법을 개선한 방식입니다. 공기를 압축하고 급속하게 팽창시켜 냉각시키면서 산소와 기타 성분을 분리합니다. 이 방법 역시 고순도의 산소를 얻을 수 있으며, 기존의 심층 냉풍 분리법에 비해 설비 규모가 작아 소규모 산소 생산에 적합합니다.

2. 압력 스윙 흡착법(PSA)

압력 스윙 흡착(PSA)은 고순도 산소를 산업적으로 생산하는 데 널리 사용되는 방법입니다. PSA의 원리는 공기 중의 질소와 산소에 대한 흡착제(예: 제올라이트 분자체)의 선택적 흡착 특성을 이용하는 것입니다. 서로 다른 압력 조건에서 질소는 흡착되고 탈착됨으로써 고순도 산소를 얻을 수 있습니다.

PSA 방식의 장점은 장비가 간단하고, 시동이 빠르며, 운영 비용이 저렴하다는 점입니다. 복잡한 냉각 공정이 필요하지 않기 때문에 소규모 산소 생산 설비에 널리 사용됩니다. PSA 방식으로 생산된 산소의 순도는 일반적으로 90~95%이지만, 적절한 개선을 통해 99% 이상까지 높일 수 있습니다.

하지만 PSA 방식의 단점은 산소 생산량과 순도가 흡착제의 성능에 따라 제한되고, 시스템 효율이 흡착제의 노화에 영향을 받는다는 점입니다. 따라서 이 방식은 산소 수요가 적은 기업이나 의료기관에 더 적합합니다.

저희는 공기 분리 장치 제조업체이자 수출업체입니다. 저희 회사에 대해 더 자세히 알고 싶으시면 연락주세요.

담당자: 안나

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