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制氧裝置

當變壓吸附制氧機吸附器吸附到一定程度,其中的吸附劑將達到飽和狀態(tài),此時通過切換閥利用真空泵對之進行抽真空(與吸附方向相反),真空度為0.65-0.75barg。已吸附的水分、二氧化碳、氮氣及少量其它氣體組分被抽出并排至大氣,吸附劑得到再生。變壓吸附制氧機的每個吸附器都交替執(zhí)行以下步驟:---吸附---解吸---沖壓上述三個基本的工藝步驟由PLC和切換閥系統(tǒng)來實現(xiàn)自動控制。變壓吸附制氧機的每個吸附器都交替執(zhí)行以下步驟:---吸附---解吸---沖壓上述三個基本的工藝步驟由PLC和切換閥系統(tǒng)來實現(xiàn)自動控制。

變壓吸附空分制氧始創(chuàng)于20世紀60年代初(Skarstrom, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964)，并于70年代實現(xiàn)工業(yè)化生產。在此之前,傳統(tǒng)的工業(yè)空分裝置大部分采用深冷精餾法(簡稱深冷法)80年代以來至今CaX和LiX等高吸附分離性能的沸石分子篩的相繼開發(fā)利用和工藝流程的改進，使得變壓吸附空分技術得到迅速地發(fā)展，與深冷空分裝置相比，PSA過程具有啟動時間短和開停車方便、能耗較小和運行成本低、自動化程度高和維護簡單、占地面積小和土建費用低等特點。在真空解吸流程中，裝置操作壓力低，容器等不受壓力容器規(guī)范控制。在不需要高純氧的中小規(guī)模(小于100噸/天，相當于3000Nm3/h )氧氣生產中比深冷法更具有競爭力。廣泛的應用于電爐煉鋼、有色金屬冶煉、玻璃加工、生產、炭黑生產、化肥造氣、化學氧化過程、紙漿漂白、污水處理、生物發(fā)酵、水產養(yǎng)殖、和軍事等諸多領域(楊，1991; Kumar, 1996; Jee, Park, Haam & Lee,2002)。

空氣中的主要成分是氮和氧，利用環(huán)境溫度下，空氣中的氮氣和氧氣在沸石分子篩(ZMS)上的吸附性能不同(氧氣能通過而氮氣被吸附)，設計適當?shù)墓に囘^程，而使氮和氧分離得到氧氣。VPSA制氧設備流程比較簡單，主要設備有鼓風機、吸附塔和一些閥門，而深冷制氧機流程復雜，主要設備包括空壓機、過濾器、膨脹機、精餾塔、凈化裝置、一組換熱器等許多裝置。氮氣在沸石分子篩上的吸附能力比氧氣強(氮與分子篩表面離子的作用力強)，當空氣在加壓狀態(tài)下通過裝有沸石分子篩吸附劑的吸附床時，氮氣被分子篩吸附，氧氣因吸附較少，在氣相中得到富集并流出吸附床，使氧氣和氮氣分離獲得氧氣