工業(yè)制氧方面,對于中小規(guī)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?dú)?,吸附一定時間進(jìn)行解吸再生,周期性操作,兩塔或者更多吸附塔并聯(lián),達(dá)到連續(xù)產(chǎn)氧的目的。
工業(yè)制氧機(jī)分離空氣主要由兩個填滿分子篩的吸附塔組成,在常溫條件下,將壓縮空氣經(jīng)過過濾,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?dú)獾缺环肿雍Y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。整個系統(tǒng)的閥門自動切換均由一臺電腦自動控制。
工業(yè)制氧機(jī)系統(tǒng)流程:
1、壓縮空氣凈化組件
空氣壓縮機(jī)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濾器除去大部分的油、水、塵,再經(jīng)冷凍干燥機(jī)進(jìn)一步除水、精過濾器除油、除塵,并由在緊隨其后的超精過濾器進(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,起緩沖作用;從而減小系統(tǒng)壓力波動,使壓縮空氣平穩(wěn)地通過壓縮空氣凈化組件,以便充分除去油水雜質(zhì),減輕后續(xù)PSA氧氮分離裝置的負(fù)荷。同時,在吸附塔進(jìn)行工作切換時,它也為PSA氧氮分離裝置提供短時間內(nèi)迅速升壓所需的大量壓縮空氣,使吸附塔內(nèi)壓力很快上升到工作壓力,保證了設(shè)備可靠穩(wěn)定的運(yùn)行。
3、氧氮分離裝置
裝有專用分子篩的吸附塔共有A、B兩只。當(dāng)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時,N2被其吸附,產(chǎn)品氧氣由吸附塔出口端流出。經(jīng)一段時間后,A塔內(nèi)的分子篩吸附飽和。這時,A塔自動停止吸附,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將吸附塔迅速下降至常壓脫除已吸附的氮來實(shí)現(xiàn)的。兩塔交替進(jìn)行吸附和再生,完成氧氮分離,連續(xù)輸出氧氣。上述過程均由可編程序控制器(PLC)來控制。當(dāng)出氣端氧氣純度大小設(shè)定值時,PLC程序作用,自動放空閥門打開,將不合格氧氣自動放空,確保不合格氧氣不流向用氣點(diǎn)。氣體放空時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(tǒng)分離出來的氧氣的壓力和純度,保證連續(xù)供給氧氣穩(wěn)定。同時,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(hù)床層的作用,在設(shè)備工作過程中起到極重要的工藝輔助作用。