2018/02/15
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真空變壓吸附制氧工藝流程包括4個主要步驟:第一步空氣壓縮,第二步抽真空,第三部VPSA工藝,第四步產(chǎn)品輸送。具體工藝原理如下:
—、空氣壓縮
1.過濾
空氣進入原料風(fēng)機之前,要經(jīng)過原料空氣過濾器。它為兩級過濾器,用于除去空氣中的機械雜質(zhì)。
2.原料風(fēng)機
過濾后的空氣經(jīng)入口消聲器后進入原料風(fēng)機。風(fēng)機將壓力達到63kPa (表壓)的空氣送往VPSA吸附床。
3.放空和冷卻
如果原料風(fēng)機出口壓力超出了設(shè)定值,空氣將放空,以卸掉多余的壓力。同時吸附床不用氣的情況下空氣也放空。根據(jù)需要,可以在VPSA吸附床之前設(shè)置末端冷卻器來冷卻原料風(fēng)機出口空氣。
二、抽真空
兩個吸附床交替地通過抽真空和氧氣沖洗來解吸吸附劑中的廢氣和水蒸氣。
1. 真空風(fēng)機
一臺回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機提供約56kPa的真空度用于解吸吸附床。對于一些真空風(fēng)機,每級入口都設(shè)置了密封水以提高風(fēng)機的效率,并提供冷源。水蒸氣和廢氣通過真空風(fēng)機排入分離消聲器。
2. 廢氣分離和放空
廢氣流和水蒸氣通過真空風(fēng)機排入分離消聲器。廢氣從消聲器頂部放空;水從底部排走。
三、 VPSA工藝
兩床真空變壓吸附工藝運用兩個工藝床交替地從空氣中分離氧氣。
1.氧氣分離
當空氣通過一個再生吸附床時,通過增壓,吸附床從空氣中選擇性地吸附氮氣、水、二氧化碳、碳氫化合物分子,僅有氧分子和氬分子通過,吸附壓力一般不超過55kPa。當分子篩內(nèi)充滿被吸附的分子后進行解吸,即再生。再生是通過停止鼓入空氣,用真空泵對吸附床進行抽氣,使其壓力降低進行解吸并排出廢氣,最低解吸壓力一般在-50kPa左右。兩床交替工作,一個產(chǎn)氣,另一個再生。由于吸附床循環(huán)氧氣是成批生產(chǎn)的,所以產(chǎn)品氧儲存在一個緩沖罐中,壓力約為14-49kPa。緩沖按照壓力要求提供持續(xù)穩(wěn)定的氧氣。
2.流量平衡
當系統(tǒng)在設(shè)計條件下工作時,氧產(chǎn)品和廢氣應(yīng)保持相應(yīng)的流量平衡。
四、產(chǎn)品輸送
如果產(chǎn)品輸送管道壓力低于產(chǎn)品緩沖罐壓力,控制閥可以穩(wěn)定地輸送氧氣;如果管道壓力高于產(chǎn)品緩沖罐的壓力,緩沖出口氧氣必須經(jīng)過壓縮機加壓后才可以輸送。為了保證用戶穩(wěn)定地用氣,可以設(shè)置后備氧氣源(如氧氣緩沖罐)。
1. 壓縮
用往復(fù)式或離心式壓縮機提高產(chǎn)品氧的壓力,滿足用戶的要求。
2. 冷卻和流量控制
壓縮機可以設(shè)置后置冷卻器來冷卻送往用戶的氧氣。如果用戶用量小于壓縮機的出力,氧氣可自動回流到氧氣壓縮機入口,減少送氧量,必要時通過放空排掉多余的氧氣。