制氧裝置

當(dāng)變壓吸附制氧機(jī)吸附器吸附到一定程度,其中的吸附劑將達(dá)到飽和狀態(tài),此時(shí)通過(guò)切換閥利用真空泵對(duì)之進(jìn)行抽真空(與吸附方向相反),真空度為0.65-0.75barg。已吸附的水分、二氧化碳、氮?dú)饧吧倭科渌鼩怏w組分被抽出并排至大氣,吸附劑得到再生。變壓吸附制氧機(jī)的每個(gè)吸附器都交替執(zhí)行以下步驟:---吸附---解吸---沖壓上述三個(gè)基本的工藝步驟由PLC和切換閥系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。變壓吸附制氧機(jī)的每個(gè)吸附器都交替執(zhí)行以下步驟:---吸附---解吸---沖壓上述三個(gè)基本的工藝步驟由PLC和切換閥系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

變壓吸附空分制氧始創(chuàng)于20世紀(jì)60年代初(Skarstrom, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964)，并于70年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。在此之前,傳統(tǒng)的工業(yè)空分裝置大部分采用深冷精餾法(簡(jiǎn)稱(chēng)深冷法)80年代以來(lái)至今CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開(kāi)發(fā)利用和工藝流程的改進(jìn)，使得變壓吸附空分技術(shù)得到迅速地發(fā)展，與深冷空分裝置相比，PSA過(guò)程具有啟動(dòng)時(shí)間短和開(kāi)停車(chē)方便、能耗較小和運(yùn)行成本低、自動(dòng)化程度高和維護(hù)簡(jiǎn)單、占地面積小和土建費(fèi)用低等特點(diǎn)。在真空解吸流程中，裝置操作壓力低，容器等不受壓力容器規(guī)范控制。在不需要高純氧的中小規(guī)模(小于100噸/天，相當(dāng)于3000Nm3/h )氧氣生產(chǎn)中比深冷法更具有競(jìng)爭(zhēng)力。廣泛的應(yīng)用于電爐煉鋼、有色金屬冶煉、玻璃加工、生產(chǎn)、炭黑生產(chǎn)、化肥造氣、化學(xué)氧化過(guò)程、紙漿漂白、污水處理、生物發(fā)酵、水產(chǎn)養(yǎng)殖、和軍事等諸多領(lǐng)域(楊，1991; Kumar, 1996; Jee, Park, Haam & Lee,2002)。

空氣中的主要成分是氮和氧，利用環(huán)境溫度下，空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠诜惺肿雍Y(ZMS)上的吸附性能不同(氧氣能通過(guò)而氮?dú)獗晃?，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)墓に囘^(guò)程，而使氮和氧分離得到氧氣。VPSA制氧設(shè)備流程比較簡(jiǎn)單，主要設(shè)備有鼓風(fēng)機(jī)、吸附塔和一些閥門(mén)，而深冷制氧機(jī)流程復(fù)雜，主要設(shè)備包括空壓機(jī)、過(guò)濾器、膨脹機(jī)、精餾塔、凈化裝置、一組換熱器等許多裝置。氮?dú)庠诜惺肿雍Y上的吸附能力比氧氣強(qiáng)(氮與分子篩表面離子的作用力強(qiáng))，當(dāng)空氣在加壓狀態(tài)下通過(guò)裝有沸石分子篩吸附劑的吸附床時(shí)，氮?dú)獗环肿雍Y吸附，氧氣因吸附較少，在氣相中得到富集并流出吸附床，使氧氣和氮?dú)夥蛛x獲得氧氣