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PSA制氧技术

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PSA制氧技术

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产品描述

变压吸附制氧的基本原理是利用空气中的氮和氧在沸石分子筛(ZMS)上因压力不同而吸附性能的差异来选择吸附进行氮氧分离,吸附氮气及其他杂质,产出氧气。根据吸附分离吸附和解吸压力的不同,通常我们可将常温变压吸附制氧工艺分为三种不同的工艺方式,用户可根据不同的工况和应用要求,选择相适应的流程以达到降低能耗的目的。


1)、变压吸附制氧(PSA-O2、常压)

 

    压缩空气经空气预处理系统除去油、尘埃等固体杂质及大部分的气态水,分别进入装有沸石分子筛(ZMS)的氧氮分离单元,空气中的氮气、二氧化碳、水蒸气被吸附剂选择吸附,氧气则穿过氧氮分离单元富集作为产品气体。当氧氮分离单元内吸附剂接近吸附饱和时,压缩空气进入另一只已再生后的吸附塔继续吸附产氧,吸附饱和的吸附塔则通过向大气压排气泄压并引入部分产品氧气对吸附剂床层清洗,使吸附饱和的吸附剂解吸再生,以期为下次吸附做准备。由并联或者串联组成多个氧氮分离单元在PLC或DCS系统的控制下循环切换完成连续产氧,即所谓常压解吸变压吸附制氧(Oxylead-PSAHG/O)。

PSA制氧(常压解析)

  四川一脉科技变压吸附分离、提纯氧气装置部分用户:

  四川九黄机场高原供氧55NM3/h,93%变压吸附制氧设备2套

  2)、真空解吸变压吸附制氧(VPSA-O2);

  空气中的主要组份是氮(78%)和氧(21%),氮和氧都具有四极矩,但氮的四极矩(0.31Å)比氧的(0.10 Å)大得多,因此氮气在LiX锂基制氧分子筛上的吸附能力比氧气强(氮与分子筛表面离子的作用力强,如图1所示)。因此,当空气在加压状态下通过装有LiX锂基制氧分子筛吸附剂的吸附塔时,氮气被分子筛优先吸附,氧气因吸附较少,在气相中得到富集并流出吸附塔,使氧气和氮气分离获得产品氧气。当LiX锂基制氧分子筛吸附氮气至接近饱和后,停止通空气并降低吸附塔的压力,LiX锂基制氧分子筛吸附的氮气可以解吸出来,LiX锂基制氧分子筛得到再生并重复利用。两个以上的吸附塔轮流切换工作,便可连续生产出产品氧气。由于氩气和氧气的沸点比较接近,两者很难分离,一起在气相及吸附塔出口得到富集。因此变压吸附制氧只能获得90-95%的氧气,相对于深冷99.5%的氧气,又称为富氧。

  湖北应城新都化工有限责任公司

  3000NM3/h,92%制氧成套设备

  菲律宾钢厂1200NM3/h制氧2套

VPSA-O2工艺流程示意图
 

   3)真空解吸制氧(VSA-O2)

  经鼓风机输送低压的原料空气(15~19KPA),净化除去粉尘后进入沸石分子筛(ZMS)的吸附塔,吸附塔为两塔或三塔体系。吸附塔产品气为氧气。空气中的氮气,二氧化碳,水蒸气被吸附达到设定控制值后,由于再生吸附压力较低,先经常压解吸,再经真空泵抽真空达到一定真空度进行真空解吸,彻底脱附再生吸附塔内分子筛杂质。优良他或三塔组成的吸附分离制氧系统在PLC或DCS系统的控制下,程控阀切换完成连续产氧,该流程我们通常称真空变压吸附制氧流程(VSA-O2)。适用于各种工业炉窑、钢铁和冶炼、富氧燃烧等。

 

  制氧设备技术特点:

  1.设备工艺流程简便、模块化设计、设备投资省;

  2.设备自动化程度高、为全自动无人操作,不合格氧气报警,自动排空,开停车便捷,迅速;

  3.设备运行和维护费用较深冷法制氧低,纯度较膜法分离制氧高;

  4.设备独立运行稳定性好,可靠性高,独立性强,安全性能好,采用进口分子筛,再次使用寿命可达十年,性能稳定,维护费较少;

  5.单套设备规模可达3-400Nm3/h,氧气纯度可达65%~95%,可配增压装置;

  6.产品纯度及产量易于调整,适应能力强;

  7.具有在线故障诊断,报警及自动停机功能;

  8.可接入DCS系统,实现远程集中监控功能;

 
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