真空變壓吸附制氧,是采用優(yōu)質(zhì)沸石分子篩吸附氮?dú)猓幢晃降难鯕庠谒斁奂⒆鰹楫a(chǎn)品氣輸送至氧氣儲罐。當(dāng)處于吸附狀態(tài)的吸附塔接近飽和之前,該塔自動減壓解吸再生,而另一只吸附塔開始加壓吸附制取氧氣。兩只吸附塔交替工作,完成制氧的工藝過程。吸附塔解吸再生時,采用真空解吸,稱之為VPSA。
空氣分離的主要三個步驟:
凈化:環(huán)境空氣在進(jìn)入一個鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)(無油鼓風(fēng)機(jī))前將會被凈化以除去粉塵。
吸附:經(jīng)過預(yù)處理的空氣進(jìn)入裝有沸石分子篩的吸附塔。沸石分子篩在去除空氣中的水分和二氧化碳后,吸附氮?dú)?,剩下的氧氣從吸附塔中流出。該吸附過程將在沸石分子篩的吸附能力飽和前停止。
解吸:飽和的沸石分子篩通過減壓達(dá)到再生的目的(即釋放被吸附氣體水分、二氧化碳和氮?dú)猓?。這個步驟通過一個簡單地壓力釋放系統(tǒng)VPSA來實現(xiàn),廢氣自動放空。
VPSA真空脫附制氧機(jī)設(shè)備組成:鼓風(fēng)機(jī)、真空泵、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、吸附系統(tǒng)、氧氣罐、控制系統(tǒng)、氧氣增壓系統(tǒng)。
1、空氣鼓風(fēng)機(jī)和真空泵:鼓風(fēng)機(jī)為整個系統(tǒng)提供原料空氣,根據(jù)真空變壓吸附制氧設(shè)備的設(shè)計工況,結(jié)合用戶的使用條件,選擇排氣壓力為符合設(shè)計調(diào)節(jié)的鼓風(fēng)機(jī)供氣。真空泵保證整個系統(tǒng)整個解析,使系統(tǒng)處于理想真空狀態(tài),使整體設(shè)備能連續(xù)吸氮產(chǎn)氧工作。
2、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng):空氣溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)由一臺水冷卻器和一臺電加熱器構(gòu)成。經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)增壓后的空氣溫度明顯升高,經(jīng)過水冷卻器將空氣溫度降到所需的工藝操作溫度后,再送入吸附塔。當(dāng)冬天溫度較低時,通過電加熱器加溫到所需的工藝操作溫度。
3、吸附系統(tǒng):吸附系統(tǒng)由兩只內(nèi)裝沸石分子篩吸附劑的吸附塔和管道閥門等組成。工藝空氣從其中一只吸附塔底部進(jìn)入,當(dāng)流經(jīng)吸附劑層時,空氣中的氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣等被吸附。氧氣則通過吸附床層匯集到吸附塔頂部作為產(chǎn)品氣輸出。與此同時,另一只吸附塔處于再生工況,當(dāng)進(jìn)行吸附的吸附塔快達(dá)到吸附飽和之前,在控制系統(tǒng)的干預(yù)下,工藝空氣轉(zhuǎn)而進(jìn)到已完成再生的吸附塔開始吸附產(chǎn)氧。兩只吸附塔如此交替輪流實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)氧氣的目的。
4、氧氣緩沖罐:由于兩塔流程的VPSA制氧工藝與三塔流程相比,其產(chǎn)品氧氣輸出不連續(xù)因而需要較大體積較大的緩沖罐,以滿足連續(xù)輸出氧氣。
5、控制系統(tǒng):
(1)系統(tǒng)過程的實現(xiàn)可借助DCS控制系統(tǒng),系統(tǒng)中閥門切換由可編程序控制器單獨(dú)控制。各種檢測傳感器的模擬量信號與主控制系統(tǒng)通過專用的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊,可將本機(jī)組的有關(guān)參數(shù)送至主控制系統(tǒng)和接受主控制系統(tǒng)的開機(jī)和停機(jī)等遠(yuǎn)程控制信號。
(2)為了保證用戶的安全用氣需要,可設(shè)置有多種連鎖、保護(hù)、報警、打印、記錄等功能。
(3)系統(tǒng)對用戶用氣量的需求變化可通過DCS控制系統(tǒng)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到一定的節(jié)能目的。
(4)主控制系統(tǒng)采用工業(yè)電腦,并采用專用軟件,有良好的人機(jī)界面,可在控制平臺上實現(xiàn)設(shè)備的開機(jī)、停機(jī),并可實時采集運(yùn)行參數(shù)。可非常簡單的實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和打印記錄運(yùn)行狀況。
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