В дореволюционное время наша страна располагала 21 импортной кислородной установкой общей производительностью 530 кислорода в час. Первая отечественная кислородная установка производительностью 100 м3/час была изготовлена в 1932 г. Московским автогенным заводом.
В тридцатых годах в России был освоен выпуск стационарных установок производительностью 30 м3/час, установок жидкого кислорода производительностью 250 л/час, автомобильных установок жидкого кислорода производительностью 7 л/час. а в предвоенные годы были спроектированы, изготовлены и введены в эксплуатацию первые крупные установки, позволившие получать с каждого агрегата по 5000 м3/час воздуха, обогащенного кислородом до 60%.
Мощность всех установок по Советскому Союзу, построенных в послевоенный период, к 1960 г. намечено довести до 460 тыс. м3/час. Реализация этой программы позволит нашей стране выйти на первое место в мире по объему и технике производства кислорода, а также по количеству кислорода, применяемого в металлургии.
Уместно отметить, что ФРГ производит 350 000 м3/час кислорода, а общая производительность кислородных станций США в 1952 г. оценивалась в 200-250 тыс. м3/час, включая 4 установки фирмы «Стесси Дрессер» мощностью по 29 тыс. м3/час каждая, которые в дальнейшем были законсервированы вследствие их неработоспособности. В настоящее время, по литературным данным, в США эксплуатируются агрегаты производительностью до 5000 м3/час.
В России успешно завершена работа по созданию новых эффективных типов кислородных установок и тем обеспечена возможность широкого промышленного применения кислорода в ведущих отраслях производства.
Советским ученым и инженерам принадлежит приоритет получения кислорода методом разделения составных частей воздуха - глубоким охлаждением; это направление является в настоящее время основным в создании крупных кислородных и азотных установок как у нас, так и за границей. В частности, все мощные станции, сооружаемые для интенсификации процессов в нашей черной и цветной металлургии, будут работать по этому методу, основанному на различной температуре кипения жидкого кислорода (-182,9°) и жидкого азота (-195,8°). Процесс получения кислорода состоит в получении жидкого воздуха сжатием атмосферного воздуха компрессорами, последующего его расширения с отдачей производимой при этом работы в детандерах, ректификации с разделением на кислород и азот, причем первый может быть выдан в виде газа или жидкости.
При обогащении воздуха кислородом считается нецелесообразным получение сравнительно чистого, дорогого кислорода в связи с неизбежным при высокой степени компрессии уменьшением производительности установки. Но получение кислорода чистотою ниже 90% также считается нецелесообразным, так как в этом случае значительно увеличиваются размеры и стоимость оборудования установок. Изменение стоимости кислорода с увеличением степени его чистоты ориентировочно характеризуется следующими данными:
В России создана кислородная установка БР-1 производительностью 12-18 тыс. м3/час кислорода. Такой агрегат смонтирован на Ново-Тульском металлургическом заводе и действует безотказно, заменяя в отдельные периоды шесть установок типа КТ-3600 и КТ-2400. Он расходует на 60% меньше энергии, чем агрегат американской фирмы «Стесси Дрессер», и на 30% меньше, чем агрегаты фирмы «Линде»; штат обслуживающего персонала БР-1 в 5 раз, а расход металла на 40% меньше по сравнению с лучшими заграничными установками.
Установки БР-1 и БР-3 создали надежную базу для широкого внедрения кислорода в различные отрасли народного хозяйства и явились основой для дальнейшего проектирования еще более мощных агрегатов производительностью 30-50 и даже 100 тыс. кислорода в час.
Тенденция разработки и освоения все более крупных установок по выработке кислорода обусловлена тем, что удельные (на 1 м3) капитальные затраты и себестоимость продукции резко понижаются с повышением производительности агрегата. Считается, что при увеличении производительности установки в 3 раза удельные капиталовложения сокращаются в 1,5 раза, а себестоимость продукта - кислорода, аргона - снижается примерно в 1,4 раза (рис. 2 и табл. 1).
Краткая характеристика установок для получения технологического кислорода, сооружаемых в России, приведена в табл. 2.
В тех случаях, когда потребность в техническом кислороде не велика и сооружать кислородную станцию нецелесообразно, он доставляется к месту потребления в баллонах, танках, железнодорожных цистернах или, наконец, по трубопроводу с соседних станций. Известно, например, что кислород применяется в настоящее время в Швеции для интенсификации металлургических процессов на 10 заводах, в то время как кислородная станция имеется только на заводе «Домнарвет» и на небольшом заводе, где производительность кислородной установки составляет всего лишь 315 м3/час, а остальные заводы пользуются кислородом со стороны, получая его по трубопроводам, в танках и баллонах. 3 США примерно 75% всего производимого в стране кислорода поставляется в жидком виде. Транспортные танки, установленные на автомашинах, вмещают 1200 и 6000 л жидкого кислорода, что соответствует 1000 и 5100 газообразного кислорода; потери кислорода в танках составляют 0,1-0,3% в час. Железнодорожные кислородные цистерны изготовляются емкостью 10, 13,5 и 32 г жидкого кислорода; потери кислорода из цистерн составляют 3-5% в сутки.
Жидкий кислород, поступающий в танках или цистернах, переводят в газообразное состояние в специально сооружаемых испарительных станциях, состоящих из стационарных танков, газификаторов и приемников газообразного кислорода (газгольдеры) или газодувок для подачи кислорода непосредственно в технологический агрегат. При использовании кислорода, поступающего к месту потребления в баллонах, для удобства работы целесообразно применять рампу, к которой можно подключать, в зависимости от потребного количества кислорода, от нескольких штук до нескольких сот баллонов.
23.03.2019
Правильное обустройство освещение во многом определяет красоту придомовой территории. Осветительных приборов для установки на улице в продаже предлагается очень много....
22.03.2019
Одна из самых больших проблем в квартире – узкие темные коридоры. Как визуально расширить « темный тоннель» и сделать его уютнее?...
22.03.2019
Со временем гидроизоляция бассейнов может обнаружить неисправности из-за постоянных внутренних и внешних сил, воздействующих на него. Хотя эти трещины часто начинаются с...
22.03.2019
Для предотвращения разрушения несущих конструкций подвальных помещений, а также для устранения активных протеканий воды выполняется профессиональная гидроизоляция...
22.03.2019
Уход за приусадебным участком довольно хлопотное занятие. Но если не уделять ему должного внимания, газон быстро превратится в поле с сорняками....
22.03.2019
Респираторы являются надежной и простой защитой дыхательных органов от опасных газов, пыли и химических паров. Данные приспособления способны защитить дыхательные органы...
20.03.2019
Чтобы составить объективное заключение, касательно возможности осуществления намеченного строительного проекта и его безопасности в существующих геологических и...
20.03.2019
Наверняка большинство людей, проживающих на территории нашего государства, слышали о такой услуге, как приём металлолома в Москве, но далеко не все осознают, насколько...
Для получения технически чистого кислорода воздух подвергается глубокому охлаждению и сжижается (температура кипения жидкого воздуха при атмосферном давлении - 194,5°). Полученный жидкий воздух подвергается дробной перегонке или ректификации в ректификационных колоннах. Возможность успешной ректификации основывается на довольно значительной разности (около 13°) в температурах кипения жидких азота (-196°) и кислорода (-183°).
Воздух, засасываемый многоступенчатым компрессором, проходит сначала через воздушный фильтр, где очищается от пыли, затем проходит последовательно ступени компрессора (на фигуре изображён четырёхступенчатый компрессор). За каждой ступенью компрессора давление воздуха возрастает и доводится до 50-220 атм в зависимости от системы установки и стадии производства. После каждой ступени компрессора воздух проходит влагоотделитель, где осаждается вода, конденсирующаяся при сжатии воздуха, и водяной холодильник, охлаждающий воздух и отнимающий тепло, образующееся при сжатии. Между второй и третьей ступенями компрессора для поглощения углекислоты из воздуха включается аппарат - декарбонизатор, заполняемый водным раствором едкого натра. Сжатый воздух из компрессора проходит осушительную батарею из баллонов, заполненных кусковым едким натром, поглощающим влагу и остатки углекислоты. Возможно полное удаление влаги и углекислоты из воздуха имеет существенное значение, так как замерзающие при низких температурах вода и углекислота забивают трубки кислородного аппарата сравнительно малого сечения и заставляют прекращать работу установки, останавливая её на оттаивание и продувку кислородного аппарата.
Пройдя осушительную батарею, сжатый воздух поступает в так называемый кислородный аппарат, где происходит охлаждение и сжижение воздуха и его ректификация с разделением на кислород и азот. Нормальный кислородный аппарат включает две ректификационные колонны, испаритель, теплообменник, дроссельный вентиль. Сжатый воздух охлаждается в теплообменнике отходящими из аппарата кислородом и азотом, дополнительно охлаждается в змеевике испарителя, после чего проходит дроссельный вентиль, расширяясь и снижая давление. Вследствие эффекта Джоуля-Томсона температура воздуха при расширении резко падает и происходит его сжижение.
Жидкий воздух испаряется в процессе ректификации, процесс испарения и отходящие газообразные продукты ректификации - азот и кислород - охлаждают новые порции сжатого воздуха, поступающего из компрессора, и т.д. Газообразный азот чистотой 96-98% обычно не используется и из теплообменника выпускается в атмосферу. Газообразный кислород чистотой 99,0-99,5% направляется в резиновый газгольдер, откуда засасывается кислородным компрессором и подаётся для наполнения кислородных баллонов под давлением 150 атм.
Установка работает непрерывно круглосуточно до замерзания аппарата или появления каких-либо неисправностей, требующих остановки для ремонта. По замерзании аппарата работа прекращается и начинается период отогрева аппарата тёплым воздухом, подаваемым компрессором. По окончании отогрева производятся продувка аппарата, необходимый текущий ремонт, и установка готова к новому пуску.
Полный производственный цикл установки называется кампанией, нормальная продолжительность которой около 600 час, из них полезной работы с выдачей кислорода 550-560 час. В пусковой период, когда требуется интенсивное охлаждение аппарата и скорейшее создание запаса жидкого воздуха, компрессор подаёт воздух под давлением около 200 атм, когда же устанавливается нормальный ход процесса, расход холода уменьшается и рабочее давление компрессора снижается до 50-80 атм. Сказанное относится к получению из аппарата газообразного кислорода, который уносит с собой немного холода из аппарата, отдавая большую часть холода в испарителе и теплообменнике аппарата. В настоящее время часто значительная часть кислорода отбирается из аппарата в жидком виде. С жидким кислородом, имеющим температуру -183°, из аппарата уносится много холода, и для возможности нормальной работы установки необходимо усилить охлаждение системы. Это достигается двумя путями: 1) повышением рабочего давления воздушного компрессора; 2) совершением внешней работы при расширении воздуха.
При работе установки для получения жидкого кислорода рабочее давление воздушного компрессора поддерживается около 200 атм. на протяжении всей кампании, вместо 50-80 атм., достаточных для производства газообразного кислорода. При производстве жидкого кислорода сжатый воздух из компрессора разделяется на два примерно одинаковых потока, один из которых направляется непосредственно в кислородный аппарат, как было описано выше, другой же предварительно поступает в специальную поршневую машину, так называемую расширительную машину или детандер. В детандере поступающий сжатый воздух расширяется, совершая внешнюю работу, и снижает давление с 200 до 6 атм. Расширение в детандере с совершением внешней работы охлаждает воздух значительно сильнее, чем расширение в дроссельном вентиле кислородного аппарата за счёт эффекта Джоуля-Томсона. Воздух охлаждается на выходе из детандера примерно до -120° и поступает в кислородный аппарат, смешиваясь с частью воздуха, поступающего в кислородный аппарат помимо детандера. Указанные изменения позволяют непрерывно отбирать жидкий кислород из аппарата без нарушения процесса производства.
Транспортирование и хранение кислорода
Производство кислорода из воздуха ведётся непрерывно круглосуточно, в малых масштабах оно нерентабельно. Обычно лишь предприятия с большим потреблением кислорода, не менее 400 - 500 м 3 в сутки, могут иметь собственные кислородные установки, основная же масса потребителей со средним и малым потреблением кислорода получает его со специальных кислородных заводов. Поэтому существенное значение приобретает транспорт и хранение кислорода, часто обходящиеся дороже его производства. Кислород обычно хранится и транспортируется в газообразном виде в стальных баллонах под давлением 150 атм.
Кислородный баллон представляет собой цилиндр со сферическим днищем и горловиной для крепления запорного вентиля. На нижнюю часть баллона насаживается башмак, позволяющий ставить баллон вертикально. На горловину насаживается кольцо с резьбой для навёртывания защитного колпака. Горловина имеет внутреннюю коническую резьбу для ввёртывания вентиля.
По ГОСТ баллоны изготовляются из стальных цельнотянутых труб углеродистой стали с пределом прочности не ниже 65 кг/мм2, пределом текучести не ниже 38 кг/мм2 и относительным удлинением не ниже 12%. Кислородные баллоны изготовляются для разных целей ёмкостью от 0,4 до 50 л. В сварочной технике применяются главным образом баллоны ёмкостью 40 л. Такой баллон имеет наружный диаметр 219 мм, длину корпуса 1390 мм, толщину стенки 8 мм; весит баллон без кислорода около 67 кг.
Баллоны из углеродистой стали для рабочего давление 150 атм имеют вес тары 1,6-1,7 кг! л ёмкости, В последнее время начато освоение баллонов из легированных сталей с пределом прочности 100-120 кг/мм2, что даёт возможность повысить рабочее давление баллонов и снизить их вес в 2-2,5 раза для той же ёмкости и рабочего давления. Чтобы избежать опасных ошибок при наполнении и использовании, баллоны для разных газов окрашиваются в различные цвета, кроме того, присоединительный штуцер запорного вентиля имеет различные размеры и устройство. Кислородные баллоны окрашиваются снаружи в голубой цвет и имеют надпись чёрными буквами кислород. Через каждые пять лет кислородный баллон подвергается обязательному испытанию в присутствии инспектора Котлонадзора, что отмечается клеймом, насекаемым на верхней сферической части баллона. Производится также гидравлическое испытание на полуторное рабочее давление, т.е. на 225 атм. Вентиль кислородного баллона изготовляется из латуни. Присоединительный штуцер вентиля имеет правую трубную резьбу 3/4, Во время хранения вентиль защищается предохранительным колпаком, который навёртывается на наружное кольцо горловины баллона. Баллон, заполненный кислородом под давлением 150 атм, при нарушении правил обращения с ним может дать взрыв значительной разрушительной силы. Поэтому при обращении с кислородными баллонами необходимо строго соблюдать установленные правила безопасности. В особо ответственные или опасные цехи рекомендуется вообще не вносить кислородных баллонов, а располагать их вне цеха в отдельной пристройке, и подавать в цех по трубопроводу редуцированный кислород пониженного давления, обычно 10 атм.
Простейшая пристройка в форме железного шкафа у наружной стены. Обычно в цехе не должно находиться одновременно более 10 баллонов. В цехе баллоны должны прикрепляться хомутом или цепью к стене, колонне, стойке и т.п. для устранения возможности падения. На территории завода баллоны нужно переносить на носилках или лучше перевозить на специальных тележках; переносить баллоны на руках или на плечах запрещается. При перевозке баллонов на автомашинах или подводах необходимо обязательно применять деревянные подкладки, устраняющие перекатывание и соударения баллонов. Погрузка и выгрузка баллонов должны производиться осторожно, без толчков и ударов. Баллоны необходимо защищать от нагревания, например от печей, вызывающего опасное повышение давления газа в баллонах.
Для возможности пользования жидким кислородом необходимы: 1) транспортный танк для перевозки жидкого кислорода, установленный на автомашине, обычно принадлежащий кислородному заводу; 2) газификатор, служащий для превращения жидкого кислорода в газообразный и устанавливаемый обычно у потребителя кислорода.
поликристаллический кислород полупроводниковый кремний
Процесс получения кислорода происходит следующим образом. Воздух, засасываемый компрессором, проходит через фильтр, заполненный кольцами Рашига, смоченными висциновым маслом, и очищенный от механических примесей и пыли поступает в первую ступень компрессора. Воздух после каждой ступени компрессора проходит промежуточные холодильники с маслоотделителями. В верхней части декарбонизатора находится сепаратор, в котором воздух освобождается от щелочного раствора, а затем направляется в щелочеуловитель, где выпадают капельки щелочи, уносимой воздухом из декарбонизатора. Далее воздух сжимается последовательно в третьей и четвертой ступенях компрессора.
Кислородный цех специализируется на выпуске технических газов: кислорода, аргона, жидкого азота, сжатого воздуха. Готовая продукция цеха поставляется в баллонах, специальных транспортных цистернах и автомобильных установках в соответствии с требованиями к перевозке опасных грузов.
Продукцией кислородного цеха обычно обеспечивают потребность того предприятия, в состав которого входит цех. Если же кислород отпускают другим потребителям и он является основной товарной продукцией, то в этом случае организуют самостоятельное предприятие, являющееся кислородным заводом.
Всякие простои и перерывы в процессе получения кислорода ведут к нарушению нормального режима работы кислородной установки, способствуют более быстрому замерзанию аппарата, вызывают дополнительные потери времени на восстановление режима и пр.
Основные характеристики установки
Тип воздухоразделительной установки- схема с частичным производством под давлением с криогенным насосом. Производительность составляет 1908 т/д, а производство жидкости составляет 47 т/д воздуха.
Энергоресурсы, подающиеся на установку: влажный воздух, охлаждающая и подпиточная воды, электричество, технический газообразный воздух (только для пуска) и продувочный газообразный азот.
Энергоресурсом, поступающим из установки, является технический газообразный воздух.Продуктами производства являются: газообразный кислород низкого давления, газообразный кислород высокого давления, жидкий кислород, газообразный азот среднего давления, газообразный азот низкого давления, жидкий азот, жидкий аргон, смесь He-Ne, смесь Kr-Xe и воздух КИП.
Общие данные
Воздух подается на границу проектирования от существующих воздушных компрессоров. Установка по производству кислорода содержит один блок разделения воздуха с блоком комплексной очистки воздуха и системой предварительного охлаждения. Схема процесса основана на принципе частичного внутреннего цикла сжатия. Процесс и технология соответствует самой передовой и образцовой международной практике.
Предложенная воздухоразделительная установка может быть в основном разделена на следующие технологические единицы:
1 концевой холодильник
1 технологическая воздушно/водяная башня с холодильной машиной 1/2/3), азотно/водяная башня и насосы воды
1 блок очистки воздуха с двойным слоем алюмината и молекулярных сит
1 воздушный бустер компрессор
1 электрический регенерационный
1 комплект холодных блоков для разделения N2/O2/Ar в основном включающих:
1 линию теплообменников;
1 турбодетандер с бустером и концевым холодильником;
1 конденсатор сырого аргона;
1 переохладитель жидкости;
1 He/Ne конденсатор;
1 конденсатор чистого аргона;
1 испаритель чистого аргона;
1 испаритель;
1 Kr/Xe испаритель;
2а насоса жидкого кислорода;
2а насоса жидкого кислорода;
1 насос жидкого кислорода;
1 насос сырого, жидкого аргона;
2а фильтра кислорода.
1 колонна среднего давления;
1 колонна низкого давления;
1 колонна чистого азота;
1 колонна смеси сырого аргона;
1 колонна чистого аргона;
1 колонна бедной смеси Kr/Xe;
1 колонна He/Ne.
В дополнение установка включает в себя следующее дополнительное оборудование:
КИП и Система Управления
нагреватель для отогрева;
Хранилища для жидкого кислорода, жидкого азота, жидкого аргона и станцию наполнения баллонов.
В нашей повседневной жизни мы нередко встречаемся с утверждением, что кто-то берет деньги буквально из ниоткуда, как будто черпая их из воздуха.
Но мало кто воспринимает столь смелое утверждение буквально. А не попробовать ли сделать это?
Ведь производство кислорода – вполне себе реальный бизнес, да к тому же дающий своему владельцу прекрасные прибыли.
Обыватели ошибочно считают, что чистый кислород может быть использован только некоторыми отраслями тяжелой промышленности да медицинскими учреждениями, однако это совершенно не так.
К слову, крупным предприятиям куда интереснее производство жидкого кислорода, заниматься которым ИП среднего пошиба просто невыгодно из-за высокой опасности процесса и постоянных проверок надзорных органов.
Где используется кислород?
Да, тяжелая промышленность и в самом деле потребляет не менее 80% всего производимого кислорода. Кроме того, его широко используют сварщики для ацетилен-кислородной резки металла, для обеззараживания воды (из-за его великолепных окислительных свойств), а также для аэрации прудов при разведении рыбы в зимний период (для предотвращения мора).
Впрочем, если у вас под боком есть хоть один мало-мальски функционирующий завод по выплавке металлов, то работой вы будете обеспечены в любом случае.
К сожалению (и к счастью для экологии), такие предприятия есть даже не во всех крупных городах, не говоря уже о провинции. Впрочем, это не должно вас останавливать: при наличии в вашем регионе хоть какой-то промышленности, рыбоводческих хозяйств или просто должного количества сварщиков, прибыль будет всегда.
Документы и требования к продукции
Существует сразу несколько нормативов, которые регламентируют производство кислорода. Речь идет о ГОСТ 5583-78 и ТУ (техническом регламенте) 2114-001-05798345-2007. И даже экспортная версия продукции должна проходить сертификацию по ISO 2046-73.
Заметим, что какой-то запредельной бюрократической волокиты на этапе получения всех необходимых документов нет. Кстати, а какие именно бумаги вам потребуется получить?
Вот их полный перечень.
- Заявление на право заниматься производством газообразного кислорода.
- Нотариально заверенные копии всех учредительных документов вашего предприятия.
- Нотариально заверенная копия документа о регистрации вашей фирмы и постановке вас на учет в качестве юридического лица.
- Необходимые коды статистики.
- Заверенная копия выписки из ЕГРЮЛ.
- Все документы, подтверждающие право специалистов компании заниматься производством кислорода: дипломы высшего и среднего специального образования, свидетельства о прохождении соответствующих курсов, трудовые книжки с записями о стаже работы на промышленных предприятиях схожего профиля.
- Документы, подтверждающие факт наличия у вас зданий, которые подходят для организации цеха, в котором можно наладить производство кислорода (договор купли-продажи, арендный договор).
Технология и оборудование
Основным прибором для получения химически чистого вещества является кислородный концентратор. Некоторые ошибочно называют его «генератором», что в корне неверно: он не генерирует кислород, а только извлекает его из воздуха, увеличивая концентрацию.
Как нетрудно догадаться, стоимость такого оборудования находится в прямой зависимости от его мощности. Производительность измеряется в том количестве кислорода заданной концентрации, которое прибор выдаст за один час работы при полной загрузке.
Рассмотрим затраты на его покупку: обычный китайский концентратор, за час выдающий десять кубометров 96% кислорода, обойдется вам тысяч в шесть долларов.
А теперь приготовьтесь: генератор той же фирмы, но выдающий уже сотню кубометров газа того же качества (за одинаковое время), покупать придется за 30 миллионов (!) рублей. Впрочем, у оборудования такого класса есть одно неоспоримое преимущество: с его помощью возможно производство кислорода и азота. Последний охотно закупается предприятиями сельскохозяйственной промышленности, которые занимаются производством азотных удобрений.
Дополнительные затраты и примечания
К сожалению, установить оборудование на чистом альпийском лугу не получится: питание осуществляется от баллонов со сжатым воздухом, который был пропущен через мощные фильтры, а потому очищен от посторонних примесей и водяных паров.
Есть и положительная сторона: в использованные баллоны из-под воздуха вы сможете закачивать чистый кислород. Учитывая, что один такой баллон стоит порядка 6 тысяч рублей, экономия получается существенная. Но мы бы порекомендовали покупать не только оборудование для производства кислорода, но и все необходимое для очистки и сжатия воздуха.
Учитывая вышеприведенные цены, особой разницы при покупке всего комплекта вы даже не заметите.
Соотношение потребленного воздуха и произведенного кислорода
Чтобы заниматься еще и производством воздуха (вспомните, о чем мы говорили в начале статьи), нужно закупить компрессор с большой резервной мощностью. Это оборудование для производства кислорода стоит не слишком дорого, а потому увеличение производительности не ударит по вашему карману.
Разумеется, что концентратор будет потреблять намного больше воздуха в сравнении с выпускаемым им химически чистым кислородом. Упомянутый выше генератор (на 10 кубометров готового газа) за один час потребляет 132 кубометра воздуха. Соответственно, модель на 100 кубов за один час «съест» 1320 кубометров.
Оборудование для очистки и осушения воздуха
Мы уже говорили, что производство кислорода станет куда рентабельнее, ежели вы сами будете делать сырье для концентратора. Нормальный компрессор для первой модели кислородного концентратора можно купить примерно за 8 тысяч рублей, а вот оборудование для более мощной модели будет стоить уже от тысячи долларов.
Качественный осушитель, сопряженный с системой фильтров, обойдется вам в 50 и 350 тысяч рублей соответственно. Словом, в сравнении с затратами на покупку самого концентратора, эти расходы будут уже далеко не столь чувствительными.
Если же не планировать выходить на «космические» мощности, то вполне реально вообще обойтись только арендой части (или вообще всего) оборудования. Кроме того, можно прикупить простейший генератор с производительностью в 3,5 кубометра за час, который продуцирует 90% кислород. Обойдется он уже долларов в 600.
Конечно же, производство кислорода из воздуха в таких масштабах оправдано только в случае его эпизодического использования.
Помещение и персонал
В принципе, каким-то особым требованиям цеха для производства кислорода отвечать не должны. За исключением увеличенного числа пожарных щитов и огнетушителей.
Но в цехе обязательно должна быть проводка, выдерживающая подключение оборудования на 380 В.
Кроме прочего, установка для производства кислорода хороша тем, что для ее обслуживания не требуется привлекать кандидата наук. Вполне подойдет и обычный работник, который вполне справится с задачей после небольшого инструктажа.
Обязательно необходим инженер специальности 240301 «Химическая технология неорганических веществ» или 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий».
Разумеется, необходимы грузчики, экспедиторы, специалисты по маркетингу, которые будут отвечать за распространение готовой продукции.
Немного о рентабельности
Как вы уже могли заметить, мы неоднократно отмечали, что рентабельность производства во многом зависит от того, какой воздух вы используете: покупной или «изготовленный» самостоятельно. Впрочем, о каких-то конкретных цифрах говорить сложно, так как все зависит от характеристик используемого вами оборудования, количества наемных работников, фонда заработной платы.
Впрочем, в накладе вы не останетесь в любом случае. Опыт производителей показывает, что средняя рентабельность предприятия на покупном воздухе составляет не менее 100%, на своем сырье – от 150% и выше.
Производство медицинского кислорода
В самом начале статьи мы уже отмечали, что медицинским учреждениям также нужен кислород. Не стоит думать, что его производят в тех же цехах. Вопреки общепринятому мнению, производство медицинского кислорода вообще осуществляется в довольно-таки небольших объемах.
К этому процессу допускаются только получившие все необходимые сертификаты соответствия предприятия медицинской промышленности. «Простым смертным» в эту сферу не попасть. Впрочем, оно того и не стоит: на сертификации и организации соответствующего всем требованиям медиков производстве вы потеряете столько, что окупить все затраты сможете далеко не в первый год.
Когда говорят о «деньгах из воздуха» невольно приходят в голову мысли о каком-то не совсем честном виде бизнеса. Но это только если понимать это выражение в переносном смысле. А вот в прямом смысле – зарабатывать деньги, выделяя из воздуха самый важные его компонент – кислород – вполне респектабельный, а главное прибыльный бизнес.
Многие думают, что производства кислорода обслуживает только несколько специфических отраслей, типа металлургии и химической промышленности, но это не так.
Действительно, 8 из 10 литров промышленно производимого кислорода используются в этих целях, однако пятая его часть приходится на самые разные отрасли: кислород широко используется в медицине, в том числе в смежным с ней рекреационным направлением; при сварке или резке металлов; при водоподготовке (добавление кислорода в воду аналогично действию хлора, добавляемого в целях ее обеззараживания); при разведении рыбы в промышленных масштабах – то есть в неволе, в искусственных водоемах.
Кроме всего прочего, небольшие по глобальным меркам, но вполне достойные для занятия такой ниши начинающим предпринимателем количества кислорода используются в специфических операциях по производству специальных стекол и даже в общепите – в моду входят т.н. «кислородные коктейли» – весьма перспективное направление бизнеса, построенное и постоянно растущее вследствие пропаганды здорового образа жизни и маниакальной озабоченности многих людей несуществующими проблемами со здоровьем.
Разумеется, идеальным случаем открытия бизнеса по производству кислорода является его открытие с прицелом на моментальный и стопроцентный сбыт расположенному неподалеку металлургическому или химическому заводу.
Однако металлургические и химические заводы существуют не то что не во всех городах, но и далеко не во всех регионах нашей страны, поэтому на такое удачное соседство рассчитывать не приходится. Но это не должно вас смущать – все предприятия, владельцы которых когда-то решились вложить деньги в производство кислорода продолжают функционировать и по сей день, не уменьшая, а намного увеличивая объемы производства – сбыть кислород несложно, а сырье к нему – бесплатное, что и привлекает бизнесменов.
Кроме того, требования, предъявляемые как к продукции (а они обозначены в ГОСТ 5583-78, ТУ 2114-001-05798345-2007 или, если говорить об экспорте, в ISO 2046-73) весьма просты и не требуют сколько-нибудь больших вложений в дополнительное контрольное оборудование, тем более, что все современное оборудование для производства кислорода, о котором пойдет речь в статье, уже оборудовано контрольными приборами, а количество персонала, обслуживающего производство – минимально, даже если присчитать нерабочий персонал (бухгалтеры, менеджеры, уборщики и т.п.).
Технология и оборудование для производства кислорода
Для получения кислорода используются специальные аппараты, которые называют кислородными генераторами или кислородными концентраторами, что, в принципе, одно и то же (хотя второе наименование немного точней – кислород не производится ими, а лишь увеличивается его концентрация).
Но на существующем рынке кислородными концентраторами обычно называют маломощное оборудование, предназначенное для обслуживания медицинских учреждений и оборудованное дополнительными очистными фильтрами (впрочем, не всегда), кислородными же генераторами называются промышленные установки повышенной производительности, зачастую – с регулировкой содержания кислорода в получаемой газовой смеси – многим заказчикам не нужен кислород концентрацией 99%, для технических, например, целей, хватит и 90%, а в некоторых случаях – и того меньше. В этой статье речь пойдет, конечно, о промышленных кислородных генераторах.
Само собой разумеется, что стоимость кислородного генератора напрямую зависит от его производительности и чистоты выпускаемого кислорода (имеется в виду максимальная чистота). Производительность (мощность) измеряется в кубических метрах кислорода заданной концентрации на выходе за час (иногда в литрах в минуту; чтобы получить количество литров вырабатываемое в минуту кислородным генератором, если известна производительность в кубических метрах в час, нужно умножить это число на 162/3 и наоборот), чистота – в процентном соотношении или диапазоне процентных значений, тогда для получения фиксированной цифры берется средняя из указанных в спецификации и документам на оборудование.
Например, кислородный генератор китайского производства производительностью 10 куб. метров в час и чистотой кислорода 90-96% обойдется в 6000 долларов США (190 тыс. руб. в пересчете по текущему курсу), а производительностью 100 куб. метров в час той же чистоты кислорода, что и предыдущий – уже 900000 долларов США (28380 тыс. руб. в пересчете по текущему курсу).
Однако у такого оборудования есть и слабое место – оно не использует атмосферный воздух, ему потребуется сжатый воздух в баллонах (он называется синтетическим, так как очищен от пыли и водяных паров). С одной стороны, часть использованных баллонов из-под воздуха можно заполнять кислородом (а один 40-литровый баллон стоит более 4000 руб., новый – более 6000 руб.), с другой – тогда придется платить и за воздух (а он стоит 300-350 руб. за кубический метр), который можно очистить и сжать самостоятельно, вложив относительно небольшую сумму, и за аренду большей части баллонов (более 200 руб. за единицу).
Для этого необходимо лишь приобрести компрессор производительностью большей, чем потребность кислородного генератора. Большая, а не равная производительность нужна для запаса – в случае неисправности или технической остановки компрессора генератор не будет простаивать, а в обратном случае – компрессор просто накопит запас в ресивере.
Потребляемого кислородным генератором воздуха, разумеется, должно быть больше, чем выпускаемого им же кислорода. Например, кислородный генератор производительностью 10 куб. метров кислорода в час нуждается в 2,2 куб. метрах воздуха ежеминутно, т.е. за час уходит 132 куб. метра; в случае с генератором мощностью 100 куб. метров пропорции изменятся, соответственно, в 10 раз – 22 и 1320 куб. метров.
Качественный винтовой компрессор для первого варианта обойдется всего в 7-8 тыс.руб., для второго – в 52-53 тыс.руб.; осушитель с внутренним охладителем, сепаратором и воздушным фильтром 1250 и 7400 евро (53 тыс.руб. и 312 тыс.руб. в пересчете по текущему курсу) соответственно. В принципе, можно увидеть, что вложения не так велики, что бы экономить на таком важном в плане независимости от поставщиков оборудовании.
Если же не выходить на сколько-нибудь большой уровень, а равно и не вкладывать в бизнес большие деньги, можно обойтись и оборудованием, которое напрямую работает с атмосферным воздухом. Оно маломощно по сравнению с вышеперечисленным, зато кроме покупки и монтажа ничего и не требует.
Образчик такого кислородного генератора производительностью 10-60 литров в минуту (0,55-3,5 куб. метров в час) с чистотой 90%, обойдется соответственно в 600-10000 долларов США (20-315 тыс.руб.).
Неободимые помещение и персонал для производства кислорода
Производство кислорода в не требует особо оборудованного помещения – разве что местные пожарные и смежные службы могут потребовать усиленной пожарной защиты – например, большего, по сравнению с другими предприятиями количества брандмауэров, пожарных щитов, гидрантов и огнетушителей. В остальном же единственное условие для такого помещения – наличие подведенной электроэнергии требуемого оборудованием стандарта (220 или 380 V).
Относительно персонала можно сказать практически то же самое – с кислородным генератором справится и неквалифицированный работник, достаточно лишь правильно смонтировать и настроить его, что может быть сделано сторонней организацией.
Однако в цех потребуется и мастер-технолог (инженер с образованием 240301 «Химическая технология неорганических веществ», 240706 «Автоматизированное производство химических предприятий» или 240801 «Машины и аппараты химических производств» по ОКСО).
Рентабельность производства кислорода
Говорить о рентабельности производства кислорода достаточно трудно – все зависит от выбранной схемы работы (на «чужом», т.е. покупном или собственном сгущенном воздухе). Но порядок цифр назвать можно, если посчитать суммарные затраты на производство (фонд оплаты труда, электроэнергия, арендная плата, если есть) и суммарную (валовую) прибыль.
Чтобы не вдаваться в долгие подсчеты, можно сказать, что производство кислорода по первому варианту оборудования (свой сжатый воздух) приносит 100-120% дохода, по второму – около 150%.