2019/01/02
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變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,簡稱 PSA)是一種先進(jìn)的氣體分離技術(shù),使用分子篩進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附的循環(huán)操作過程。
變壓吸附制氧機(jī)利用變壓吸附技術(shù),采用專用吸附劑,在常溫下將空氣中的氧氣富集出來。在20世紀(jì)70年代中期,美國和德國首先將PSA技術(shù)應(yīng)用于空氣分離,并在化工領(lǐng)域得到應(yīng)用。到20世紀(jì)80年代中期,化學(xué)工業(yè)的發(fā)展為分子篩的性能提高起到了關(guān)鍵作用,使設(shè)備小型化成為可能。
根據(jù)吸附和解吸壓力的不同,通??蓪⒊刈儔何椒蛛x制氧工藝分成三種不同的工藝方式。
(1)常壓解吸變壓吸附制氧(PSA-O2)與空氣變壓吸附分離制氮流程相似,一定壓力(0.3-0.55MPa)的壓縮空氣經(jīng)空氣預(yù)處理系統(tǒng)除去油、塵及大部分的氣態(tài)水分后,潔凈空氣進(jìn)入PSA-O2系統(tǒng)吸附塔,潔凈空氣中大部分的氮氣、二氧化碳、殘余水分被吸附,氧氣則被分離出來。當(dāng)吸附塔內(nèi)被吸附的雜質(zhì)組分達(dá)到設(shè)定控制值時,通過常壓脫附解吸,使該吸附塔的制氧吸附劑再生。由兩塔組成的吸附分離系統(tǒng)在PLC可編程序邏輯控制器系統(tǒng)的控制下,通過程序控制閥門的開閉來循環(huán)切換完成連續(xù)制氧。該制氧流程通常稱為變壓吸附常壓解吸制氧流程 (PSA-O2)。
(2)真空解吸變壓吸附制氧(VPSA-O2) 經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)輸送低壓的原料空氣(25-39kPa),凈化除去粉塵后進(jìn)入VPSA-O2系統(tǒng)吸附塔。吸附塔為兩塔或三塔體系。吸附塔產(chǎn)品氣為氧氣??諝庵械牡獨狻⒍趸?、水蒸氣被吸附達(dá)到設(shè)定控制值后,由于吸附壓力較低,先通過常壓解吸,再經(jīng)過真空泵抽真空達(dá)到一定真空度,使吸附塔內(nèi)吸附劑雜質(zhì)徹底脫附再生。由兩塔或三塔組成的吸附分離制氧系統(tǒng),在PLC或DCS (數(shù)據(jù)控制系統(tǒng))的控制下,程序控制閥循環(huán)切換完成連續(xù)制氧。該流程通常稱真空解吸變壓吸附制氧流程(VPSA-O2)。
(3)真空解吸制氧(VSA-O2)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)輸送低壓的原料空氣(15-19kPa),凈化除去粉塵后進(jìn)人VSA-O2系統(tǒng)吸附塔。吸附塔為兩塔或三塔體系。吸附塔產(chǎn)品氣為氧氣??諝庵械牡獨?、二氧化碳、水蒸氣被吸附達(dá)到設(shè)定控制值后,由于吸附壓力較低,先經(jīng)常壓解吸,再經(jīng)真空泵抽真空達(dá)到一定真空度進(jìn)行真空解吸,徹底脫附再生吸附塔內(nèi)分子篩雜質(zhì)。由兩塔或三塔組成的吸附分離制氧系統(tǒng)、在PLC或DCS系統(tǒng)的控制下,程序控制閥循環(huán)切換完成連續(xù)制氧。該流程通常稱真空解吸制氧流程(VSA-O2)。真空解吸制氧的設(shè)備規(guī)模更大,經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)。