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變壓吸附空氣分離分子篩制氧原理
作者： admin 發(fā)布于：2019-06-24 15:03 點(diǎn)擊：次
空氣中的主要成分是氮和氧。通過(guò)選擇對氮和氧具有不同吸附選擇性的吸附劑，設計合適的方法以分離氮和氧以產(chǎn)生氧。
氮和氧均具有四極矩，但氮的四極矩（0.31）遠大于氧（0.10），因此氮對沸石分子篩的吸附能力強于氧（氮的相互作用）和分子篩表面離子很強））。因此，當空氣在壓力下通過(guò)含有沸石分子篩吸附劑的吸附床時(shí)，氮氣被分子篩吸附，氧氣濃度降低，富含氣相并流出吸附床。分離氧氣和氮氣以獲得氧氣。 。當分子篩吸附氮氣至接近飽和時(shí)，空氣停止并且吸附床的壓力降低。分子篩吸附的氮可以被解吸，分子篩再生并重復使用。當交替切換兩個(gè)或更多個(gè)吸附床時(shí)，可以連續產(chǎn)生氧氣。
氬氣和氧氣的沸點(diǎn)接近，難以將它們分離，它們在氣相中富集在一起。因此，變壓吸附氧氣發(fā)生器通常僅獲得濃度為90％至95％的氧氣（氧氣的極限濃度為95.6％，其余為氬氣），而氧氣濃度為99.5％或更高。低溫空氣分離裝置。 ，也稱(chēng)為富氧。
變壓吸附式空分氧發(fā)生器工藝簡(jiǎn)介
從上述原理可以看出，變壓吸附空氣分離氧氣設備的吸附床必須至少包含兩個(gè)操作步驟：吸附和解吸。因此，當只有一個(gè)吸附床時(shí)，間歇地得到產(chǎn)物氧。為了連續獲得產(chǎn)品氣體，通常在氧氣發(fā)生器中設置兩個(gè)或更多個(gè)吸附床，并且從節能和平穩操作的觀(guān)點(diǎn)來(lái)設定進(jìn)一步必要的輔助步驟。
每個(gè)吸附床一般經(jīng)過(guò)吸附、正向壓力釋放、排空或減壓再生、沖洗位移和壓力均衡步驟，定期重復操作。同時(shí)，每個(gè)吸附床處于不同的操作步驟，在計算機的控制下切換定時(shí)，使多個(gè)吸附床相互配合，并在時(shí)間步驟交錯，使壓力擺動(dòng)吸附裝置可以平穩運行并連續獲得產(chǎn)品氣體。
根據不同的解吸方法，變壓吸附氧氣分為兩個(gè)過(guò)程：
1、 PSA過(guò)程：壓力吸附（0.2~0.6MPa）、大氣壓解吸。小投資、設備簡(jiǎn)單，但能耗高，適合小規模制氧。
2、 VPSA工藝：常壓吸附或略高于常壓（0~50KPa），真空解吸。設備比較復雜，但效率很高。、低能耗，適用于氧氣產(chǎn)量大的場(chǎng)合。對于實(shí)際的分離過(guò)程，還必須考慮空氣中的其他痕量組分。二氧化碳和水對典型吸附劑的吸附能力通常遠大于氮和氧的吸附能力?？梢詫⒑线m的吸附劑添加到吸附床（或通過(guò)使用氧吸附劑本身）以被吸附和除去。氧氣廠(chǎng)所需的吸附塔數量取決于氧氣生產(chǎn)規模、吸附劑性能和工藝設計思路。多塔運行的運行穩定性相對較好，但設備投資較高。目前的趨勢是使用高效氧吸附劑、來(lái)最大限度地減少吸附塔的數量，并使用短的操作周期來(lái)提高工廠(chǎng)效率并盡可能地節省投資。
氮和氧均具有四極矩，但氮的四極矩（0.31）遠大于氧（0.10），因此氮對沸石分子篩的吸附能力強于氧（氮的相互作用）和分子篩表面離子很強））。因此，當空氣在壓力下通過(guò)含有沸石分子篩吸附劑的吸附床時(shí)，氮氣被分子篩吸附，氧氣濃度降低，富含氣相并流出吸附床。分離氧氣和氮氣以獲得氧氣。 。當分子篩吸附氮氣至接近飽和時(shí)，空氣停止并且吸附床的壓力降低。分子篩吸附的氮可以被解吸，分子篩再生并重復使用。當交替切換兩個(gè)或更多個(gè)吸附床時(shí)，可以連續產(chǎn)生氧氣。
氬氣和氧氣的沸點(diǎn)接近，難以將它們分離，它們在氣相中富集在一起。因此，變壓吸附氧氣發(fā)生器通常僅獲得濃度為90％至95％的氧氣（氧氣的極限濃度為95.6％，其余為氬氣），而氧氣濃度為99.5％或更高。低溫空氣分離裝置。 ，也稱(chēng)為富氧。
變壓吸附式空分氧發(fā)生器工藝簡(jiǎn)介
從上述原理可以看出，變壓吸附空氣分離氧氣設備的吸附床必須至少包含兩個(gè)操作步驟：吸附和解吸。因此，當只有一個(gè)吸附床時(shí)，間歇地得到產(chǎn)物氧。為了連續獲得產(chǎn)品氣體，通常在氧氣發(fā)生器中設置兩個(gè)或更多個(gè)吸附床，并且從節能和平穩操作的觀(guān)點(diǎn)來(lái)設定進(jìn)一步必要的輔助步驟。
每個(gè)吸附床一般經(jīng)過(guò)吸附、正向壓力釋放、排空或減壓再生、沖洗位移和壓力均衡步驟，定期重復操作。同時(shí)，每個(gè)吸附床處于不同的操作步驟，在計算機的控制下切換定時(shí)，使多個(gè)吸附床相互配合，并在時(shí)間步驟交錯，使壓力擺動(dòng)吸附裝置可以平穩運行并連續獲得產(chǎn)品氣體。
根據不同的解吸方法，變壓吸附氧氣分為兩個(gè)過(guò)程：
1、 PSA過(guò)程：壓力吸附（0.2~0.6MPa）、大氣壓解吸。小投資、設備簡(jiǎn)單，但能耗高，適合小規模制氧。
2、 VPSA工藝：常壓吸附或略高于常壓（0~50KPa），真空解吸。設備比較復雜，但效率很高。、低能耗，適用于氧氣產(chǎn)量大的場(chǎng)合。對于實(shí)際的分離過(guò)程，還必須考慮空氣中的其他痕量組分。二氧化碳和水對典型吸附劑的吸附能力通常遠大于氮和氧的吸附能力?？梢詫⒑线m的吸附劑添加到吸附床（或通過(guò)使用氧吸附劑本身）以被吸附和除去。氧氣廠(chǎng)所需的吸附塔數量取決于氧氣生產(chǎn)規模、吸附劑性能和工藝設計思路。多塔運行的運行穩定性相對較好，但設備投資較高。目前的趨勢是使用高效氧吸附劑、來(lái)最大限度地減少吸附塔的數量，并使用短的操作周期來(lái)提高工廠(chǎng)效率并盡可能地節省投資。
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