變壓吸附制氧設備

常溫空氣分離制氧設備的方式有變壓吸附和膜分離兩種。但膜法分離制取氧氣的純度較變壓吸附法要低, 制取的氧氣多用于鍋爐富氧燃燒。制取氧氣的變壓吸附方法按照其解吸方式的不同又分為常壓變壓吸附psa制氧和真空變壓吸附vpsa制氧設備。
變壓吸附制氧設備與傳統的深冷空分制氧裝置相比具有以下特點：
●制氧設備啟動時間短可在開機后幾分鐘左右即可生產合格氧氣。●開停車方便根據用戶用氣需要, 可手動或自動開機, 停機。當正常停車后分鐘可恢復正常產氧, 非正常停車后分鐘可恢復正常供氧。●自動化程度高變壓吸附制氧設備可實現24小時全自動運行, 也可通過通訊接口實現遠程監控。變壓吸附制氧設備可以根據用氣量的變化而減量運行, 并且實現單位產品能耗維持不變。●占地面積小約為深冷空分設備的1/3
●運行費用低與深冷法空分制氧設備相比配套組件少, 維護保養工作很少, 連續運行時間長。
變壓吸附制取高純度氧氣巧能夠利用諸如一分子篩從空氣中連續生產富氧氣體, 生產的氧氣純度通常不超過, 主要是因為空氣中含有氫氣存在。一般地講, 與深冷空分制氧設備一樣, 用變壓吸附方法, 被分離的兩種氣體的沸點相差越大則越易分離,而氧氣和氫在標準大氣壓下的液化溫度分別為 , 兩者的沸點相差較小, 因此很難被分離開來, 也即是說氧和氨兩者之間存在類似相同的四極矩。
常壓解吸變壓吸附制氧設備的產氣能力主要受吸附壓力的影響, 真空變壓吸附制氧設備的產氣能力主要受真空度的影響。但過高的吸附壓力將增加設備能耗以及降低吸附劑和吸附塔的壽命過大的真空泵選型必然增加設備能耗和增大設備穩定運行的危險性。對于任何利用吸附劑材料實現氣體分離的兩個吸附塔以上的設備, 每個吸附塔的結構, 每個塔內吸附劑的裝填方式和數量以及與之相連接的管道閥門應完全對稱。不然, 整個設備的物料和熱量平衡失穩, 則設備效能變差。
由于在高壓條件, 分子篩吸附容量比低壓條件下的吸附容量要大, 在系統建立平衡物料吸附解吸之后, 再建立另一個新的物料平衡狀態則需一定的時間。氧氣產品的純度對于氧氣產量的影響, 常壓解吸設備比起真空變壓吸附設備要大。純度升高, 產量下降。變壓吸附制氧的基本原理, 是利用合成吸附材料( 分子篩) 對氧、氮等吸附能力的差異, 以及吸附能力隨壓力變化而變化的特性, 實現空氣中氧和氮的分離, 獲得產品氧氣。
隨著科學技術的迅速發展, 空氣分離技術有了很大的進展, 除了傳統的低溫分離法外, 變壓吸附技術也日漸成熟。低溫分離在大型空分裝置中因其產品純度高、可同時獲得多種產品氣體等特點仍占主導地位, 但在中、小型空分裝置中, 變壓吸附分離法以其獨特的優點迅速擴展, 并向大型化發展。