变压吸附技术领航者
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VPSA制氧机与PSA制氧机对比
发布者:admin 2022-12-22 | 484

工业制氧主要使用VPSAPSA制氧设备。

变压吸附Pressure Swing Absorption制氧设备,简称PSA制氧设备,是一种新的气体分离技术,以吸附剂分子筛为例,其原理是利用分子筛对不同气体分子“吸附”性能的差异而将气体混合物分开。它是以空气为原材料,利用一种高效能、高选择的固体吸附剂把空气中的氮和氧分离出来。沸石分子筛优先吸附氮气,这样气相中就可以得到富集的氧气。一段时间后,分子筛对氮的吸附达到平衡,根据沸石分子筛在不同压力下对吸附气体的吸附量不同的特性,降低压力使沸石分子筛解除对氮的吸附,这一过程称为再生。变压吸附法通常使用两塔并联,交替进行加压吸附和解压再生,从而获得连续的氧气流。

低压吸附真空解吸(Vacuum Pressure Swing Adsorption)制氧设备,简称VPSA制氧设备。利用VPSA专用分子筛与干燥剂形成的混合床层选择性吸附空气中的氮气、二氧化碳和水等杂质,使氧气在床层出口处富集,在抽真空的条件下对吸附饱和状态的分子筛床层进行解吸,从而循环制得纯度较高的氧气9095%

工作原理

一、VPSA制氧设备主要由鼓风机、真空泵、冷却器、吸附系统、氧气缓冲罐、控制系统组成。

1、空气鼓风机真空泵:鼓风机为整个系统提供原料空气,根据真空变压吸附制氧设备的设计工况,结合用户的使用条件,选择排气压力为符合设计条件的鼓风机供气。真空泵保证整个系统正常解吸,使系统处于理想真空状态,使整体设备能连续吸氮产氧工作。

2、冷却器:鼓风机增压后得到高温高压的压缩空气,再经过水冷却器将空气温度降到所需的工艺操作温度后,送入吸附塔进行吸附。

3吸附系统:吸附系统由两个装有沸石分子筛吸附剂的吸附塔和管道阀门等组成。低温高压的压缩空气从A塔底部进入,当流经吸附剂层时,空气中的二氧化碳,水蒸气氮气,等被吸附。氧气则通过吸附床层汇集到吸附塔顶部作为产品气输出。与此同时,B塔处于再生工况,当进行吸附的吸附塔快达到吸附饱和时,在控制系统的调节下,低温高压空气转而进到B塔开始吸附产氧。AB塔如此交替轮流实现连续产氧的目的。

4氧气缓冲罐:储存成品气(氧气),并对整套设备起到稳压作用。

5、控制系统:工程师将预编写的阀门控制程序输入到PLC控制器中,通过电磁阀调节各个气动阀的开闭,实现吸附系统在指定的时间内经行吸附、再生。

二、    PSA制氧设备主要由空压机、冷干机、除油器、吸附系统、氧气缓冲罐、控制系统组成。

1、空压机:空压机为整个系统提供原料空气,根据变压吸附制氧设备的产气量,选择符合设计条件的空压机进行供气。

2、冷干机:空压机对原料空气增压后,高温高压的压缩空气进入冷干机进行冷却、干燥、除杂,得到低温高压的压缩空气。

3、除油器:除油器将低温高压的压缩空气中的油雾去除,防止空气中的油雾对沸石分子筛的寿命造成影响。

4、吸附系统:吸附系统由两个装有沸石分子筛吸附剂的吸附塔和管道阀门等组成。低温高压的压缩空气从A塔底部进入,当流经吸附剂层时,空气中的氮气,二氧化碳,水蒸气等被吸附。氧气则通过吸附床层汇集到吸附塔顶部作为产品气输出。与此同时,B塔处于再生工况,当进行吸附的吸附塔快达到吸附饱和时,在控制系统的调节下,低温高压空气转而进到B塔开始吸附产氧。AB塔如此交替轮流实现连续产氧的目的。

5、氧气缓冲罐:储存成品气(氧气),并对整套设备起到稳压作用。

6、控制系统:工程师将预编写的阀门控制程序输入到PLC控制器中,通过电磁阀调节各个气动阀的开闭,实现吸附系统在指定的时间内经行吸附、再生。

三、    VPSA制氧机与PSA制氧机的区别:

1VPSA制氧机是通过鼓风机获得原料空气和增压,而PSA制氧机则是利用空气压缩机进行供气。

2PSA制氧机用钠沸石分子筛,其核心成分为钠分子筛,而VPSA制氧机则用锂分子筛

3PSA制氧机的吸附压力一般为0.6~0.8MpaVPSA制氧机吸附压力为0.05Mpa

4PSA单机气体产量可达200~300Nm3/hVPSA单机产量可达7500~9000Nm3/h

5VPSAPSA相比,能源消耗较低(生产一方氧的电耗≤0.35kW/Nm3O2),更节能,更环保。

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