금 침출을 위한 산소 발생 플랜트

현장 산소 생성 필요

금광은 리야드에서 남서쪽으로 약 440km 떨어진 사우디아라비아 메카 지방의 매우 외딴 사막 지역에 위치하고 있습니다. 북위 22도 17분, 동경 43도, 해발 980m에 위치하며, 메카의 주도인 메카에서 서북서쪽으로 약 380km 떨어져 있다. 위치상 액체산소 및 현지 초저온 탱크를 트럭으로 운송하여 산소를 공급할 수 없으므로 공기 분리 공정을 통해 현장에서 필요한 산소를 생산해야 합니다.

산소 생산 과정

2.5톤/일의 필수 공칭 산소 생산 용량을 고려하여 NEWTEK은 압축된 주변 공기를 ZMS(Zeolite Molecular Sieve) 베드를 통해 흐르게 하여 다른 공기 가스로부터 산소를 분리하는 독점 압력 변동 흡착(PSA) 공정을 적용했습니다. 적용된 제올라이트는 내부 표면에 강한 정전기장이 있는 결정질의 다공성 물질입니다. 질소는 산소보다 극성이 더 강하기 때문에 질소가 제올라이트 결정의 노출된 양이온에 가까울 때 전하 유도 쌍극자가 형성되어 압축 공기 중의 질소 분자가 제올라이트 결정에 끌리는 반면 산소 분자는 무제한으로 통과할 수 있습니다.

PSA 공정은 ZMS로 채워진 두 개의 흡착 용기에서 수행되며, 이 용기에는 깨끗한 압축 공기가 교대로 채워져 지속적인 산소 흐름을 얻습니다. 각 흡착 용기의 ZMS 베드 흐름 방향은 아래에서 위로 이루어지지만, 질소 누출을 방지하기 위해 ZMS 베드 상단이 균형 잡힌 부하에 도달하기 전에 공기 공급이 중단됩니다. 이어서, 두 흡착 용기 사이의 압력이 균등해진 후, 흡착 용기 바닥을 대기로 배기함으로써 달성되는 압력 감소(감압)에 의해 닫힌 흡착 용기의 ZMS 베드가 재생(탈착)됩니다. 그런 다음 프로세스가 주기적으로 반복됩니다. PSA 공정에서 생성된 가스의 산소 함량은 95% vol.이고 나머지는 주로 아르곤으로 구성됩니다. 그러나 PSA 산소 플랜트의 용량은 하류 침출 공정에 충분한 산소 질량 흐름을 제공하기 위해 필요한 산소 함량(= 순수 산소)의 유량을 보장하기 위해 순도에 따라 보정됩니다.

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