分子篩變壓吸附空分制氧機(jī)組

　　一、簡介

　　氧氣作為一種重要?dú)怏w原料，被廣泛應(yīng)用于冶金、玻璃、造紙、醫(yī)療、切割、熱電、水處理、環(huán)境保護(hù)等行業(yè)。

　　與傳統(tǒng)的深冷法制取氧技術(shù)相比，分子篩變壓吸附制氧技術(shù)在中小型規(guī)模的氧氣需求場合，在氧純度93%工藝條件下，具有非常明顯的競爭優(yōu)勢。近年來隨著工藝的改進(jìn)以及新型材料的開發(fā)，分子篩變壓吸附法空分制備氧氣的技術(shù)迅速發(fā)展起來。其具有使用靈活、操作維護(hù)簡便、自動(dòng)化程度高、設(shè)備投資少、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。

　　二、碳分子篩變壓吸附空分制氧原理

　　空分制氧所應(yīng)用的吸附劑多為分子篩，由于N2、O2分子的偶極矩不同，N2分子的偶極矩大于O2的偶極矩，吸附劑中的陽離子與N2分子的作用力大于O2分子，使得N2分子的平衡吸附容量高于O2分子。在中、低壓條件下，吸附劑（分子篩）優(yōu)先吸附N2分子，從而實(shí)現(xiàn)氧、氮分離。再通過降壓將所吸附的氮?dú)鈴奈絼┲薪馕尫懦鰜?，達(dá)到吸附床層的再生。分子篩變壓吸附空分制氧技術(shù)即利用這一原理進(jìn)行循環(huán)制氧。

　　三、分子篩變壓吸附空分制氧工藝流程

　　目前工業(yè)上較常用的分子篩變壓吸附空分制氧工藝分為兩種：常壓解吸（PSA）空分制氧工藝及真空解吸(VPSA)空分制氧工藝。兩種不同工藝的流程如下：

　　1、 常壓解吸（PSA）空分制氧工藝：空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過除塵、除油、干燥后等預(yù)處理后，進(jìn)入空氣儲(chǔ)罐。潔凈干燥的壓縮空氣進(jìn)入吸附塔后，經(jīng)過變壓吸附過程，其中所含的氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣等組分被吸附劑所吸附，氧氣則穿過吸附床層被分離出來，經(jīng)穩(wěn)壓后成為成品氧氣提供給用戶。

　　2、 真空解吸(VPSA)空分制氧工藝：空氣經(jīng)過過濾器進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，在鼓風(fēng)機(jī)的輸送下從吸附塔下部進(jìn)入，經(jīng)過填充的催化凈化劑以去除空氣中的水分子和二氧化碳分子。凈化后的潔凈空氣流經(jīng)分子篩固定吸附床層時(shí)，其中所含N2在吸附作用力下擴(kuò)散至分子篩孔隙中，O2則通過分子篩床層分離出來。經(jīng)過氧氣增壓機(jī)將產(chǎn)品壓縮到用戶所需的壓力，供用戶生產(chǎn)使用。

　　兩種分子篩變壓吸附空分制氧工藝各有特點(diǎn)，PSA空分制氧工藝可在常壓條件下完成氧氣的制備，無需增加其它設(shè)備。工藝流程循環(huán)周期短，吸附劑利用率高，適用于大流量多組分氣體的分離及純化。VPSA空分制氧工藝則需抽真空以降低所吸附組分的分壓，使其在負(fù)壓下解吸分離出來。其再生效果好，產(chǎn)品收率高，適用于大規(guī)模制氧場合。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，用戶可根據(jù)自身用氣需求，原料氣性質(zhì)組成及資金場地等情況進(jìn)行選擇使用相應(yīng)的分子篩變壓吸附空分制氧工藝。

　　上海垣錦機(jī)電設(shè)備制造有限公司設(shè)計(jì)制造的OxGP型PSA分子篩變壓吸附制氧機(jī)組及OxGV型VPSA分子篩變壓吸附制氧機(jī)組采用不同的分子篩空分制氧工藝，為用戶的不同用氧需求提供了多樣化的制氧機(jī)組選擇。