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    关于真空变压吸附制氧工艺流程步骤解析
    发布者:admin 2022-04-02 | 330

    什么是真空变压吸附制氧?真空变压吸附制氧经鼓风机鼓风输送低压的原料空气,净化除去粉尘后进入VPSA-O2系统吸附塔。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,由于吸附压力较低,先通过常压解吸,再经过真空泵抽真空达到一定真空度,使吸附塔内吸附剂杂质彻底脱附再生。由两塔或三塔组成的吸附分离制氧系统,在PLC或DCS (数据控制系统)的控制下,程序控制阀循环切换完成连续制氧。该流程通常称真空变压吸附制氧流程(VPSA-O2)。


    而变压吸附制氧工艺相对于深冷空分更加简单,属于常温常压工艺流程,主要分为以下六个部分。


    真空变压吸附制氧


    一、吸附


    原料空气由入口板式净化器除去悬浮的灰尘,经罗茨鼓风机增压后从底部进入吸附塔,空气中的H2O、CO2、N2被塔内吸附剂吸附,由于氧气(O2)吸附量较少,不断在气相中富集,并从吸附塔出口排出,进入缓冲罐用于氧气输送。杂质吸附饱和后,停止吸附塔进气。


    二、均压降


    “吸附”步骤结束后,将该吸附塔与另一个处于低压的吸附塔进行连通,以回收吸附塔内气相中的富氧气,同时完成对另一个吸附塔的升压。


    三、真空解吸


    在“均压降”结束后吸附塔内压力接近大气压,还要对该塔底部进行抽真空降压,促使塔内杂质分压进一步降低,使吸附的杂质尽可能解吸出来,并经真空泵排出装置。


    四、冲洗


    在“真空解吸”末尾阶段,在塔顶部引入产品氧气对该塔吸附剂进行清洗,此时塔内的氧气分压相对升高,而杂质分压相对降低,使得杂质在吸附剂中得到更彻底解吸,从而提高了吸附剂的再生效果,利于下一个循环的吸附。


    五、均压升


    经过“冲洗”后,吸附塔内的吸附剂已再生完毕。此时塔内压力较低,为了快速恢复至吸附压力,需要引入处于“均压降”步骤的吸附塔产生的富氧气对该塔进行升压,“均压升”结束后,吸附塔的压力已接近吸附工况要求压力,为下一吸附循环做好了准备。 


    以上各步骤的切换主要由控制系统和专用开关蝶阀完成。控制系统按照各步骤的先后逻辑顺序来开关各专用蝶阀,进而控制吸附塔在“吸附”、“均压降”、“真空解吸”、“冲洗”、“均压升”等步骤过程中的时间长短,以此实现氧氮分离,制取符合客户要求的产品氧气。


    六、产品输送


    由于变压吸附塔循环氧气是成批生产的,所以产品氧气储存在一个缓冲罐中。如果产品输送管道压力低于产品缓冲罐压力,控制阀可以稳定地输送氧气;如果管道压力高于产品缓冲罐的压力,缓冲出口氧气必须经过压缩机加压后才可以输送。另外为了保证用户稳定地用气,可以设置后备氧气源(如液氧储罐)。


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