工業(yè)制氧方面,對于中小規模的制氧需求,也有使用變壓吸附制氧的,包括PSA制氧及VPSA制氧工藝,工作原則是利用高效的氮氧分離吸附劑吸附氮氣,吸附一定時(shí)間進(jìn)行解吸再生,周期性操作,兩塔或者更多吸附塔并聯(lián),達到連續產(chǎn)氧的目的。
工業(yè)制氧機分離空氣主要由兩個(gè)填滿(mǎn)分子篩的吸附塔組成,在常溫條件下,將壓縮空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾,除水干燥等凈化處理后進(jìn)入吸附塔,在吸附塔中空氣中的氮氣等被分子篩所吸附,而使氧氣在氣相中得到富集,從出口流出貯存在氧氣緩沖罐中,而在另一塔已完成吸附的分子篩被迅速降壓,解析出已吸附的成分,兩塔交替循環(huán),即可得到純度為≥90%的廉價(jià)的氧氣。整個(gè)系統的閥門(mén)自動(dòng)切換均由一臺電腦自動(dòng)控制。
工業(yè)制氧機系統流程:
1、壓縮空氣凈化組件
空氣壓縮機提供的壓縮空氣首先通入壓縮空氣凈化組件中,壓縮空氣先由管道過(guò)濾器除去大部分的油、水、塵,再經(jīng)冷凍干燥機進(jìn)一步除水、精過(guò)濾器除油、除塵,并由在緊隨其后的超精過(guò)濾器進(jìn)行深度凈化。
2、空氣儲罐
空氣儲罐的作用是:降低氣流脈動(dòng),起緩沖作用;從而減小系統壓力波動(dòng),使壓縮空氣平穩地通過(guò)壓縮空氣凈化組件,以便充分除去油水雜質(zhì),減輕后續PSA氧氮分離裝置的負荷。同時(shí),在吸附塔進(jìn)行工作切換時(shí),它也為PSA氧氮分離裝置提供短時(shí)間內迅速升壓所需的大量壓縮空氣,使吸附塔內壓力很快上升到工作壓力,保證了設備可靠穩定的運行。
3、氧氮分離裝置
裝有專(zhuān)用分子篩的吸附塔共有A、B兩只。當潔凈的壓縮空氣進(jìn)入A塔入口端經(jīng)分子篩向出口端流動(dòng)時(shí),N2被其吸附,產(chǎn)品氧氣由吸附塔出口端流出。經(jīng)一段時(shí)間后,A塔內的分子篩吸附飽和。這時(shí),A塔自動(dòng)停止吸附,壓縮空氣流入B塔進(jìn)行吸氮產(chǎn)氧,對并A塔分子篩進(jìn)行再生。分子篩的再生是通過(guò)將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的氮來(lái)實(shí)現的。兩塔交替進(jìn)行吸附和再生,完成氧氮分離,連續輸出氧氣。上述過(guò)程均由可編程序控制器(PLC)來(lái)控制。當出氣端氧氣純度大小設定值時(shí),PLC程序作用,自動(dòng)放空閥門(mén)打開(kāi),將不合格氧氣自動(dòng)放空,確保不合格氧氣不流向用氣點(diǎn)。氣體放空時(shí)利用消音器消聲使噪聲小于75dBA。
4、氧氣緩沖罐
氧氣緩沖罐用于均衡從氮氧分離系統分離出來(lái)的氧氣的壓力和純度,保證連續供給氧氣穩定。同時(shí),在吸附塔進(jìn)行工作切換后,它將本身的部分氣體回充吸附塔,一方面幫助吸附塔升壓,另外也起到保護床層的作用,在設備工作過(guò)程中起到極重要的工藝輔助作用。