2022/04/02
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什么是真空變壓吸附制氧?真空變壓吸附制氧經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)輸送低壓的原料空氣,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?dú)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。該流程通常稱真空變壓吸附制氧流程(VPSA-O2)。
而變壓吸附制氧工藝相對(duì)于深冷空分更加簡(jiǎn)單,屬于常溫常壓工藝流程,主要分為以下六個(gè)部分。
一、吸附
原料空氣由入口板式凈化器除去懸浮的灰塵,經(jīng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)增壓后從底部進(jìn)入吸附塔,空氣中的H2O、CO2、N2被塔內(nèi)吸附劑吸附,由于氧氣(O2)吸附量較少,不斷在氣相中富集,并從吸附塔出口排出,進(jìn)入緩沖罐用于氧氣輸送。雜質(zhì)吸附飽和后,停止吸附塔進(jìn)氣。
二、均壓降
“吸附”步驟結(jié)束后,將該吸附塔與另一個(gè)處于低壓的吸附塔進(jìn)行連通,以回收吸附塔內(nèi)氣相中的富氧氣,同時(shí)完成對(duì)另一個(gè)吸附塔的升壓。
三、真空解吸
在“均壓降”結(jié)束后吸附塔內(nèi)壓力接近大氣壓,還要對(duì)該塔底部進(jìn)行抽真空降壓,促使塔內(nèi)雜質(zhì)分壓進(jìn)一步降低,使吸附的雜質(zhì)盡可能解吸出來,并經(jīng)真空泵排出裝置。
四、沖洗
在“真空解吸”末尾階段,在塔頂部引入產(chǎn)品氧氣對(duì)該塔吸附劑進(jìn)行清洗,此時(shí)塔內(nèi)的氧氣分壓相對(duì)升高,而雜質(zhì)分壓相對(duì)降低,使得雜質(zhì)在吸附劑中得到更徹底解吸,從而提高了吸附劑的再生效果,利于下一個(gè)循環(huán)的吸附。
五、均壓升
經(jīng)過“沖洗”后,吸附塔內(nèi)的吸附劑已再生完畢。此時(shí)塔內(nèi)壓力較低,為了快速恢復(fù)至吸附壓力,需要引入處于“均壓降”步驟的吸附塔產(chǎn)生的富氧氣對(duì)該塔進(jìn)行升壓,“均壓升”結(jié)束后,吸附塔的壓力已接近吸附工況要求壓力,為下一吸附循環(huán)做好了準(zhǔn)備。
以上各步驟的切換主要由控制系統(tǒng)和專用開關(guān)蝶閥完成??刂葡到y(tǒng)按照各步驟的先后邏輯順序來開關(guān)各專用蝶閥,進(jìn)而控制吸附塔在“吸附”、“均壓降”、“真空解吸”、“沖洗”、“均壓升”等步驟過程中的時(shí)間長(zhǎng)短,以此實(shí)現(xiàn)氧氮分離,制取符合客戶要求的產(chǎn)品氧氣。
六、產(chǎn)品輸送
由于變壓吸附塔循環(huán)氧氣是成批生產(chǎn)的,所以產(chǎn)品氧氣儲(chǔ)存在一個(gè)緩沖罐中。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(jī)加壓后才可以輸送。另外為了保證用戶穩(wěn)定地用氣,可以設(shè)置后備氧氣源(如液氧儲(chǔ)罐)。