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變壓吸附制氧機
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技術原理
氮和氧都具有四極矩,由于氮的四極矩(0.31 A)比氧的(0.10 A)大得多,因此分子篩對氮的吸附能力比氧強。當空氣在帶壓狀態下通過裝有分子篩的吸附床時,氮氣被分子篩吸附,由于氧氣被吸附較少而流出吸附床,達到分離氮氣獲得氧氣的目的。當分子篩吸附氮氣至接近飽和,停止輸入空氣并降低吸附床的壓力,分子篩吸附的氮氣可以解吸出來,分子篩得到再生并重復利用。本設備通過吸附塔,一塔吸附產氧,一塔脫附再生,循環交替,連續生產氧氣。
工藝分類
根據吸附和解吸壓力的不同,通常我們可將常溫變壓吸附分離制氧分成三種不同的工藝方式,用戶可根據不同的工況和需要,選擇相適應的工藝以達到降低能耗的目的。
   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 MPa ~0.55MPa)的壓縮空氣經空氣預處理系統除去油、塵及大部分的汽態水份后,潔凈空氣進入PSA-O2系統吸附塔,吸附塔裝有沸石分子篩(ZMS),潔凈空氣中大部分的氮氣、二氧化碳、殘余水份被沸石分子篩吸附,氧氣則被分離出來。當吸附塔內被吸附的雜質組份達到設定控制值時,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在PLC系統的控制下通過程控閥門的起閉而循環切換完成連續制氧,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)
經鼓風機鼓風輸送低壓的原料空氣(25KPa~39KPa),凈化除去粉塵后進入裝有沸石分子篩(ZMS)的吸附塔,吸附塔為兩塔或三塔體系,吸附塔產品氣為氧氣??諝庵械牡獨?、二氧化碳、水蒸氣被吸附達到設定控制值后,由于吸附壓力較低,先通過常壓解吸,再經過真空泵抽真空達到一定真空度,使吸附塔內吸附劑雜質徹底脫附再生。由兩塔或三塔組成的吸附分離制氧系統在PLC或DCS系統的控制下,程控閥循環切換完成連續產氧,該流程我們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)
原料空氣進氣壓力低于VPSA工藝,為15KPa~19KPa,其余工藝與VPSA工藝基本相同,該流程我們通常稱真空解吸制氧流程(VSA-O2),設備規模更大,經濟性更強。
三種工藝的比較

PSA

VPSA

VSA

生產能力(Nm3/h)

3~120

150~2000

2000~10000

產氧純度

65%~95%

80%~93%

80%~93%

出口壓力

0.2MPa~0.3MPa

18KPa~30KPa

10KPa~15KPa

常壓露點(℃)

-45℃

-40℃

-40℃

能耗

0.4~0.52 KWh/Nm3氧

0.35~0.45 KWh/Nm3氧

0.30~0.42KWh/Nm3氧


設備特點
1. 緊密的吸附劑裝填方式和高可靠的氣動閥門,保證裝置的長期穩定運行;
2. 開停車方便,只需要30分鐘,就可以得到合格氧氣;
3. 采用制氧新工藝和新型分子篩,通過優化裝置設計,降低能耗和投資;
4. 采用PLC控制,全自動操作,設備性能穩定,故障率低;
5. 氧氣產量和純度可調節,還可根據用戶需要,調節產品氣到98%以上。

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