在眾多變壓吸附制氧流程中,,大體上可歸納為PSA,、VSA、VPSA三種,。PSA即超大氣壓吸附常壓解吸流程,,優(yōu)點是機組簡單且對分子篩要求低,缺點是能耗太高,,宜在小型設備上使用;VSA即大氣壓吸附真空解吸流程,,優(yōu)點是能耗低,,缺點是設備相對復雜,總投資昂貴,;VPSA即穿透大氣壓吸附真空解吸流程,,優(yōu)點是能耗較低,分子篩利用率高,,設備總投資相對于VSA流程要低得多,,缺點是對分子篩和閥門的要求相對較高。在以前的變壓吸附制氧機中,,VSA型占多數(shù),,主要原因是大多數(shù)國外客戶傾向于低能耗流程。
ELEGANT從1997年開始采用VPSA流程,,并對傳統(tǒng)流程及工藝做較大改進,,不僅使能耗降到最低(指采用同品牌分子篩的情況),同時達到設備簡化和小型化的目標,,投資得到降低,,具有較高的性能價格比。
就一般PSA流程,,原料空氣經(jīng)鼓風機由塔底進入吸附塔A,,空氣中的氮氣、水分,、二氧化碳,、碳氫化合物被吸附,塔頂為產(chǎn)品氧氣,。當吸附塔A的吸附劑達到一定的飽和度后,,自動切換空氣進入塔B,同時降低塔A的吸附壓力使其再生,。二塔周期切換,,連續(xù)獲得氧氣。
本裝置采用兩塔制VPSA法,,利用分子篩從空氣中吸附氮氣,,分離提取氧氣,,制得93%的富氧。在制得93%富氧的同時,,還將輸出含有氮氣的解吸氣,,通常被排入大氣。
空氣經(jīng)過過濾器進入鼓風機,,在鼓風機的輸送下從吸附塔下部進入,。吸附塔下部填充活性氧化鋁,活性氧化鋁的作用是去除空氣中的水分子和二氧化碳分子,,以免使沸石分子篩“中毒”,。吸附塔的上部是沸石分子篩,當空氣流經(jīng)填滿的分子篩固定床時,,空氣中的氮氣分子在吸附作用力下擴散到分子篩固體中去,,氧氣分子和氬氣原子則通過床層到緩沖罐中。緩沖罐與氧壓機相連,,將產(chǎn)品壓縮到用戶所需的壓力,,送到儲氣罐中,供生產(chǎn)使用,。經(jīng)過一段時間的吸附,,分子篩顆粒中充滿氮氣分子,達到吸附飽和階段,,此時關閉空氣進口閥,,利用塔內的富氧空氣對剛抽真空的另一塔進行沖洗,等壓力降到某一值時關閉均壓閥,,同時打開真空泵進口閥對塔體抽真空,,到一定真空度后再利用另一塔內的富氧氣及緩沖罐中部份產(chǎn)品氣對沸石分子篩沖洗,從而使吸附劑徹底解吸,。吸附劑解吸過程完成后,,用產(chǎn)品氣對塔進行充壓,充壓至某一低真空度值后關閉緩沖閥,,打開鼓風機出口閥對吸附塔進行充壓,,為下一次吸附做準備。
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