变压吸附制氧机
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.变压吸附制氧机的特点传统的制氧方法将空气冷至液态(约-180℃),通过精馏制取氧气,投资成本高、启动慢。
PSA 制氧机在常温、常压下进行工作,有以下特点:●制氧成本低。
●工艺流程简单,设备少,自动化水平高,操作方便。
●启动迅速,启动约五分钟可正常供氧,停机方便,可间断运行。
●设备工作压力低,安全性好。
●产品纯度及产量易于调整,适应能力强。
传统的制氧方法特点及适用范围:制氧成本相对较高,工艺流程复杂,启动30h后才能得到相应产品!但他≥99.5 的氧气及其他能得到产品气。
适用于高纯度多组份气体应用领域!吸附是指:当两种相态不同的物质接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔固体)被称为吸附剂,被吸附的物质(一般为密度相对较小的气体或液体)称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类,即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
PSA 制氧装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力(包括范德华力和电磁力)进行的吸附。
其特点是:吸附过程中没有化学反应,吸附过程进行的极快,参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成,并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个基本性质:一是对不同组分的吸附能力不同,二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加。
利用吸附剂的第一个性质,可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯;利用吸附剂的第二个性质,可实现吸附剂在高压下吸附而在低压下解吸再生,从而构成吸附剂的吸附与再生循环,达到连续分离气体的目的。
工业PSA-O2 装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒,主要有:活性氧化铝类和分子筛类吸附剂。
吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、比表面积和表面性质等。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质,因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
变压吸附式制氧机氧气浓度低的原因解释说明1. 引言1.1 概述随着科技的不断发展,氧气使用在医疗、工业和日常生活中变得越来越普遍。
而变压吸附式制氧机作为一种重要的氧气供应设备,因其高效、可靠的制氧能力而被广泛应用。
然而,在使用过程中,我们有时会发现变压吸附式制氧机产生的氧气浓度却不如预期,这给我们带来了很多困惑和麻烦。
1.2 文章结构本篇文章将对导致变压吸附式制氧机氧气浓度低的原因进行详细分析与解释。
首先,我们将介绍变压吸附式制氧机的定义、作用以及工作原理;接着,我们将深入探讨可能影响制氧机运行过程中氧气浓度的因素;然后,我们将分析造成氧气浓度低的常见原因,并提出相应的解决方法与建议;最后,我们总结主要原因,并强调问题解决的重要性和可行性,并展望未来改进制氧机设计与使用的前景。
1.3 目的本文的目的在于帮助读者进一步了解变压吸附式制氧机氧气浓度低的原因,并提供解决方法与建议。
通过本文的阅读,读者将能够更好地理解制氧机的工作原理和可能影响氧气浓度的因素,从而增强对制氧机使用过程中问题发生原因的认识,并能够采取相应的措施来解决或避免这些问题。
2. 变压吸附式制氧机的原理和工作过程2.1 变压吸附式制氧机的定义和作用变压吸附式制氧机是一种利用分子筛吸附原理将空气中的氮气去除,从而提高氧气浓度的设备。
其主要作用是产生高纯度的氧气,用于医疗、实验室、工业等领域。
2.2 制氧机的结构和工作原理变压吸附式制氧机主要由以下几个部分组成:进风系统、变压器、为变压器供电的电源系统、活性炭过滤器、干燥罐、分子筛吸附塔、反应罐以及出口管路等。
其工作原理如下:首先,空气通过进风系统被引入到活性炭过滤器中,该过滤器可以去除空气中的杂质和含尘颗粒,并保护后续设备不受污染。
然后,经过预处理的空气进入干燥罐,其中含有干燥剂能够去除空气中的水分。
接下来,空干净且干燥的空气进一步被引入到分子筛吸附塔中。
在吸附塔中,由于吸附剂的特性,氮气会被吸附下来,而富含氧气的空气则通过。
psa制氧机分子筛容量及产氧量计算摘要:1.PSA 制氧机的概述2.分子筛容量的计算方法3.产氧量的计算方法4.PSA 制氧机的应用正文:1.PSA 制氧机的概述PSA 制氧机,全称为变压吸附制氧机,是一种通过变压吸附技术从空气中分离出氧气的设备。
该设备主要由压缩空气系统、吸附塔、分子筛和控制系统组成。
在PSA 制氧机中,分子筛是关键的吸附材料,它能够根据空气中氮气和氧气的吸附能力差异,实现氧气的分离和富集。
2.分子筛容量的计算方法分子筛容量是指分子筛在一定压力和温度下能够吸附的气体量。
计算分子筛容量的方法通常有两种:a.根据分子筛的吸附等温线计算吸附等温线是描述分子筛吸附气体量与压力关系的曲线。
通过测量分子筛在不同压力下的吸附量,可以得到吸附等温线。
在实际应用中,可以根据吸附等温线计算出分子筛在一定压力下的吸附量。
b.根据分子筛的静态吸附实验计算静态吸附实验是在一定压力和温度下,测量分子筛吸附气体的时间- 压力关系。
通过静态吸附实验,可以得到分子筛的吸附速率常数和最大吸附量。
根据这些数据,可以计算出分子筛在一定压力下的吸附量。
3.产氧量的计算方法产氧量是指PSA 制氧机在一定工况下能够生产的氧气量。
计算产氧量的方法通常有两种:a.根据分子筛容量和空气含氧量计算在空气中,氧气的体积分数约为21%。
根据分子筛的容量和空气的含氧量,可以计算出PSA 制氧机在一定工况下的产氧量。
b.根据吸附塔的传质过程计算吸附塔是PSA 制氧机中实现氧气分离的关键设备。
在吸附塔中,气体通过分子筛床层时,会发生吸附和解吸过程。
根据吸附塔的传质过程,可以计算出PSA 制氧机在一定工况下的产氧量。
4.PSA 制氧机的应用PSA 制氧机广泛应用于钢铁、冶金、化工、医疗、环保等领域。
例如,在钢铁行业,PSA 制氧机可以为高炉提供富氧气,提高钢铁的产量和质量;在医疗领域,PSA 制氧机可以为患者提供高浓度的氧气,缓解缺氧症状。
变压吸附制氧机鼓风机压力偏高的原因
变压吸附制氧机(Pressure Swing Adsorption, PSA)中的鼓风机是用来提供给吸附塔所需的压力气体的设备。
如果鼓风机的压力偏高,可能的原因包括:
1. 调节不当:如果鼓风机的压力设定值过高,或者控制系统出现故障,导致鼓风机的输出压力超出了制氧机的设计压力范围。
2. 管路堵塞:制氧系统中的过滤器、管道或阀门如果发生堵塞,会导致气体流动阻力增加,从而使得鼓风机需要提供更高的压力来克服这些阻力。
3. 鼓风机故障:鼓风机自身存在问题,比如叶轮损坏、轴承磨损或润滑不良,可能会导致其转速增加,进而输出的压力升高。
4. 压力释放系统失效:如果制氧机上的安全阀、压力调节阀或其它压力释放装置未能正常工作,可能会导致系统压力无法得到有效释放,从而使得鼓风机压力持续偏高。
5. 吸附剂性能下降:如果制氧机中的吸附剂(如分子筛)因老化或污染而性能下降,可能会导致吸附效率降低,从而使得鼓风机需要提供更高的压力以维持系统运行。
6. 操作条件变化:制氧机的操作条件,如进气温度、湿度等,如果发生变化,可能会影响到气体的密度和流动性,
进而影响到鼓风机的压力输出。
针对以上情况,应进行详细的检查和维护,以确定具体原因并采取相应措施进行调整或修复,确保制氧机的正常运行和系统安全。
中航工业制氧机说明书
中航工业制氧机使用说明书如下:
介绍:中航工业制氧机是一款采用变压吸附法(PSA)制氧的设备。
1、功能特点:
该制氧机可产生大量高浓度的氧气,适用于各种医疗、化工、钢铁等行业。
该制氧机具备高效、低能耗的特点,可长时间稳定运行。
该制氧机采用智能控制,可自动调节氧气浓度和流量,满足不同需求。
该制氧机具备多种安全保护措施,确保操作安全可靠。
2、使用方法:
准备工作:根据使用场景和需求,选择合适的制氧机型号和参数。
安装与连接:将制氧机放置在合适的位置,并确保电源稳定、安全可靠。
调整参数:根据需求和实际情况,调整制氧机的氧气浓度、流量等参数,确保满足实际需求。
维护保养:定期清理制氧机和设备,保持干净高效的制氧效果。
3、注意事项:
安装与连接:请确保制氧机正确安装,并确保电源插座安全可靠。
安泰科VPSA制氧技术一、技术分析安泰科的变压吸附制氧技术广泛应用于化工、电子、纺织、煤炭、石油、天然气、医药、食品、玻璃、机械、粉未冶金、磁性材料等行业。
针对不同行业不同用户对氧气使用的不同要求,安泰科提供个性化、专业化的VPSA制氧设备,充分满足不同用户的用气要求。
我公司制氧机组具有工艺流程简单、常温生产、自动化程度高、开停机方便、易损件少、便于维护、生产成本低等特点。
二、工作原理SPOX系列制氧机是根据变压吸附原理,采用高品质的碳分子筛作为吸附剂,在一定的压力下,从空气中制取氧气。
经过净化干燥的压缩空气,在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。
由于动力学效应,氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氧,在吸附未达到平衡时,氧在气相中被富集起来,形成成品氧气。
然后减压至常压,吸附剂脱附所吸附的氧气等其它杂质,实现再生。
一般在系统中设置两个吸附塔,一塔吸附产氧,另一塔脱附再生,通过PLC程序自动控制,使两塔交替循环工作,以实现连续生产高品质氧气之目的。
三、SPOX系列节能型制氧装置的技术优势安装方便设备结构紧凑、整体撬装,占地小无需基建投资,投资少。
优质碳分子筛具有吸附容量大,抗压性能高,使用寿命长。
正常操作使用寿命可达10年。
故障安全系统为用户配置故障系统报警及自动启动功能,确保系统运行安全。
比其它供氧方式更经济VPSA工艺是一种简便的制氧方法,以空气为原料,能耗仅为空压机所消耗的电能,具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。
机电仪一体化设计实现自动化运行进口PLC控制全自动运行。
氧气流量压力纯度可调并连续显示,可设定压力、流量、纯度报警并实现远程自动控制和检测计量,实现真正无人操作。
先进的控制系统使操作变得更加简单,可实现无人值守和远程控制,并可对各种工况进行实时监控,从而保证了气体纯度、流量的稳定。
高品质元器件是运行稳定可靠的保证气动阀门、电磁先导阀门等关键部件采用进口配置,运行可靠,切换速度快,使用寿命达百万次以上,故障率低,维修方便,维护费用低。
VPSA制氧简介变压吸附制氧原理吸附是指:当两种相态不同的物质接触时,其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔固体)被称为吸附剂,被吸附的物质(一般为密度相对较小的气体或液体)称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类,即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
PSA制氧装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力(包括范德华力和电磁力)进行的吸附。
其特点是:吸附过程中没有化学反应,吸附过程进行的极快,参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成,并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个基本性质:一是对不同组分的吸附能力不同,二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加。
利用吸附剂的第一个性质,可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯;利用吸附剂的第二个性质,可实现吸附剂在高压下吸附而在低压下解吸再生,从而构成吸附剂的吸附与再生循环,达到连续分离气体的目的。
装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒,主要有:工业PSA-O2活性氧化铝类和分子筛类吸附剂。
吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、比表面积和表面性质等。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质,因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。
优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件。
同时,要在工业上实现有效的分离,还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽可能大。
所谓分离系数是指:在达到吸附平衡时,(弱吸附组分在吸附床死空间中残余量/弱吸附组分在吸附床中的总量)与(强吸附组分在吸附床死空间中残余量/强吸附组分在吸附床中的总量)之比。
摘要文章就目前最常用的空气分离法----深冷法、变压吸附法在流程费用、产品用途等方面进行了简单比较。
详细分析了1000m3/hO2PVSA制氧机的能耗及气氛成本的计算,在此基础上阐述了PVSA制氧机在一些现场供气领域的优势。
图1表2关键词:真空变压吸附能耗成本比较优势SSS实业氧气广泛应用于化学、冶金等工业生产中,例如,富氧炼铁、炼钢、炼铝、炼锌,其它工业窑炉中用富氧助燃;合成氨工来中富氧块煤连续汽化,造纸行业中氧气漂白及脱木,等等。
目的只有一个,就是简化工艺、节约能耗。
而做为产品氧的生产设备---空分设备,用户可以根据所需氧气的纯度及产量,在深冷法及变压吸附法中选择。
目前,变压吸附制氧主要应用于电炉炼钢用工艺氧、造纸行业中漂白及脱木用氧和医疗用氧等。
变压吸附制氧就是将空气通过分子筛(通常为泡沸石),利用氧、氮分子的直径差异来分离氧、氮以制限氧,这种吸附法为平衡型吸附。
也有利用速度不一样来进行分离的速度型吸附,这种吸附制氧法必须有多塔切换流程(压力升高时吸附、压力降低时解吸),可以实现全自动控制。
1、PVAS与深冷法的比较深冷法空气分离制氧已有近百年的历史,工艺流程不继改进。
现代化生产装置使用分子筛纯化、高效透平、填料塔、内增压等流程和工艺,能耗和基建费用有所降低。
PVA制氧装置是近20多年中发展起来并被市场所广泛接受的技术,PVSA技术开发时间更短。
PVSA两塔真空解吸制氧流程见图1。
PVSA与深泠比较各有特点:1.1流程比较PVSA制氧装置流程简单,设备数量少,主要设备仅鼓风机、吸附塔、储气罐、真空泵和一些阀门。
而深冷空分装置流程复杂,主要设备包括空压机、预冷器、纯化器、换热器、膨胀机、精馏塔、氧压机(或液氧泵)等许多装置。
1.2基建费用PVSA装置设备数量少,基建费用少,对厂房要求也不高。
深冷空分装置设备复杂,安装要求高且周期长,基建投资高,其保冷箱和保冷材料(珠光砂)就需要大量资金。
1.3运行控制PVSA装置能自动无负荷运转,启动时间短,且停车12小时内吸附塔内气氛稳定,重新开车后几分钟就能出产品。
医用制氧机以变压吸附(PSA) 技术为基础,从空气中提取氧气的新型设备,其利用分子筛物理吸附和解吸技术在制氧机内装填分子筛,在加压时可将空气中氮气吸附,剩余的未被吸收的氧气被收集起来,经过净化处理后即成为高纯度的氧气。
具体工作过程为压缩空气经空气纯化干燥机净化后,通过切换阀进入吸附塔。
在吸附塔内,氮气被分子筛吸附,氧气在吸附塔顶部被聚积后进入氧气储罐,再经除异味、除尘过滤器和除菌过滤器过滤即获得合格的医用氧气。
医用制氧机作为应用于医疗机构和家庭长期氧疗保健,主要有以下特点:1.安全可靠变压吸附是一种物理分离方法,流动的空气是制取高浓度氧气的唯一原料。
该机利用内置沸石分子筛将氧气从空气中分离出来,输出浓度高达90%以上的纯净氧气。
由于没有化学反应,该机在制氧时既不发生姗烧、氧化、合成等危险的化学反应过程,也不产生其它新的易燃、易爆或有毒有害物质,仅仅是用物理分离方法将空气中已有的氧气与其它气体分离开·。
医用制氧机的安全可靠性是化学制氧或电化学制氧所无法比拟的。
大家知道,氧气钢瓶内充装压力高达15MPa (150个大气压),遇到强烈振动与碰撞,有潜在爆炸危险。
装满氧气的氧气钢瓶就象是一个潜在的炸弹,运输、储存都非常复杂,使用中也要格外小合。
而医用制氧机只有在工作时才有氧气产生,且工作最高压力仅为0.2MPa (2个大气压),停机时不产生氧气,制氧机内压力与周围环境空气压力相等,因此安全可靠。
2.使用方便只要有电和流动的空气,医用制氧机就可全天24小时连续不断地制造氧气。
尽管医用制氧机是一种现代高科技产品,设计制造很复杂,但用户使用却非常简单。
用户需要吸氧时,只要打开医用制氧机电源开关,把流量计调到所需流量,将吸氧管对准鼻腔就可开始吸氧。
使用中用户不必担心原料问题,因为制氧原料是取之不尽的流动空气。
目前个人用化学制氧机添加一次化学药剂后,化学反应制氧持续时间约15分钟。
在产生氧气的同时,将产生新的固体化合物残留在化学制氧机反应罐中。
vpsa制氧机依据标准
VPSA制氧机是指通过变压吸附技术(Vacuum Pressure Swing Adsorption,简称VPSA)来制取氧气的设备。
下面是VPSA
制氧机的主要标准和依据:
1. GB/T 16808-1997《低温氧气工业》:该标准规定了低温制
氧设备的要求和试验方法,其中包括VPSA制氧设备的设计、制造和试验要求。
2. GB/T 20173-2006《液体、气体和固体氧压缩机安全技术条件》:该标准规定了氧气压缩机的操作和安全技术条件,包括VPSA制氧机中涉及到的氧气压缩机的设计、制造和使用要求。
3. GB/T 14295-2018《石油化工行业设计规范》:该标准规定
了石油化工设备的设计规范,其中包括VPSA制氧设备的设
计和选型要求。
4. ISO 12500-2:2007《气体分离器橄榄石活性剂的试验方法》:该国际标准规定了橄榄石活性剂的试验方法,橄榄石活性剂是VPSA制氧机中常用的吸附剂之一。
此外,VPSA制氧机的设计和使用还应根据国家相关的安全生
产法规、行业标准和技术要求进行。
具体的标准和依据可能会因不同地区和国家的法规和要求而有所差异。
因此,在具体的应用中,还需要根据当地的法规和标准进行相应的认证和符合要求的设计和制造。
专利名称:一种便携式变压吸附制氧机专利类型:实用新型专利
发明人:张金灿,赵学才,刘郑凯
申请号:CN202122152479.9
申请日:20210907
公开号:CN215610413U
公开日:
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型提供一种便携式变压吸附制氧机。
所述便携式变压吸附制氧机包括:移动座;衔接板,所述衔接板滑动安装在所述移动座的顶部;制氧机本体,所述制氧机本体固定安装在所述衔接板的顶部;滑动槽,所述滑动槽开设在所述移动座的顶部;滑动板,所述滑动板设置在所述滑动槽内,且所述滑动板的顶部与所述衔接板的底部固定连接;调节槽,所述调节槽开设在所述滑动槽的底部内壁上;调节螺杆,所述调节螺杆转动安装在所述调节槽的两侧内壁上。
本实用新型提供的便携式变压吸附制氧机具有操作简单、搬运安全稳定的优点。
申请人:杭州聚贤气体设备制造有限公司
地址:311400 浙江省杭州市富阳区胥口镇查岭村查村188号
国籍:CN
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变压吸附制氧机原理和流程变压吸附制氧机(Pressure Swing Adsorption Oxygen Generator)是一种利用分子筛技术制取氧气的设备,其主要原理是通过空气中的分子筛吸附氮气、二氧化碳等杂质,从而分离出高纯度的氧气。
该设备广泛应用于医疗、工业等领域。
原理变压吸附制氧机的制氧原理主要基于吸附剂对空气中杂质气体的选择性吸附特性。
在变压吸附制氧机中,主要分为两个工作区:吸附区和解吸区。
吸附区:吸附区主要是由分子筛吸附杂质气体,分子筛是一种高孔隙度的材料,其孔径可以控制在分子尺度。
分子筛中的小孔可以选择性地吸附氧气、氮气、二氧化碳等气体,从而实现气体分离。
在吸附区,通过高压空气的进入,使氧气、氮气、二氧化碳等气体在分子筛中发生吸附作用,从而将氮气、二氧化碳等杂质气体吸附下来,而高浓度的氧气则通过分子筛,流入解吸区。
解吸区:解吸区主要是通过降低压力,使分子筛释放吸附的氮气、二氧化碳等杂质气体,使分子筛再次具有吸附气体的能力。
在解吸区,通过减压作用,使分子筛释放吸附的氮气、二氧化碳等杂质气体,从而使分子筛再次具有吸附气体的能力,为下一轮的吸附提供条件。
流程变压吸附制氧机的流程主要分为压缩空气净化、制氧和制氮三个步骤。
压缩空气净化:压缩空气净化是变压吸附制氧机的前置处理,其目的是去除空气中的水分、油分、杂质等。
在压缩空气净化过程中,采用过滤器、冷凝器、干燥器等设备对空气进行净化处理,以保证后续制氧的质量。
制氧:制氧是变压吸附制氧机的核心步骤。
在该步骤中,经过压缩空气净化处理的空气进入变压吸附器,经过吸附区和解吸区的交替作用,从而分离出高浓度的氧气。
制氧的流程主要包括增压、吸附、减压和解吸四个步骤。
制氮:制氮是变压吸附制氧机的副产品,其原理与制氧类似,只是在吸附区和解吸区中,通过分子筛选择性吸附氧气,从而分离出高浓度的氮气。
制氮的流程与制氧类似,只是在吸附和解吸时选择性吸附不同的气体。
1 概述1.1 真空变压吸附制氧技术真空变压吸附制氧技术是一种新型的从空气中制取富氧的技术,真空变压吸附(VACUUM PRESSURE SWING ADSORPTION,简称VPSA),是一个近似等温变化的物理过程,它是利用气体介质中不同组分在吸附剂上的吸附容量不同而产生的气体分离,吸附剂在压力升高时进行选择性吸附,在压力降低至负压时得到脱附再生。
真空变压吸附分子筛制氧设备是以电力为动力、空气为原料,利用沸石分子筛在加正压状态下对氮的吸附容量增加,负压时对氮的吸附容量减少的特性,通过对两只吸附塔切换作用,形成正压吸附、负压脱附的循环过程,实现空气中氧、氮的分离,连续制取所需求的工业用氧。
真空变压吸附制氧设备的制氧过程为物理吸附过程,无化学反应,对环境不造成污染,是一种理想的供氧方式。
整个制氧过程相对于传统的深冷法制氧方式,具有结构简单、工艺流程简单、使用操作方便、设备启动迅速、常温低压运行、安全可靠、能耗小、制氧成本低等一系列优点。
1.2真空变压吸附制氧设备工作过程瑞气真空变压吸附分子筛制氧设备是以洁净空气为原料,经空气过滤器进入罗茨鼓风机,升压至45kpa左右,出口气体温度约50℃,经过换热器进行冷却,使温度降到35℃左右,再进入已经再生完毕处于工作状态的吸附器。
在吸附器内,空气中的水分、二氧化碳等极性分子气体经过氧化铝、13X脱水剂被吸附,干燥空气再通过LiX 分子筛后空气组分中的氮气组分被分子筛吸附分离,氧气在吸附器顶部富积进入氧气平衡器,纯度93±3%左右的富氧通过调节阀稳压处理进入缓冲罐,缓冲罐中的富氧压力在10~15kpa,缓冲罐出口富氧经过氧气压缩机升压达到所需的压力要求,高压富氧气冷却后通过氧气储罐再送至用氧用户。
为获得连续稳定的产品氧气,瑞气真空变压吸附分子筛制氧设备设置两只吸附器,交替产氧,一只吸附器产出氧气时,另一只吸附器处于抽真空再生状态,吸附器在真空泵作用下抽至-60kpa左右,排出的富氮组分经过消音处理排至室外。
psa制氧机吸附时间
PSA(Pressure Swing Adsorption,变压吸附)制氧机是一种利用吸附剂在压力变化下吸附和脱附气体的原理制取氧气的设备。
在PSA制氧机中,吸附时间取决于多个因素,如吸附剂的性能、设备的设计和操作条件等。
通常情况下,PSA制氧机的吸附时间可以分为两个阶段:
1. 吸附阶段:在这个阶段,空气中的氧气被吸附剂吸附,而氮气则通过吸附剂层。
吸附时间取决于吸附剂的吸附容量、吸附塔的尺寸、气体流速以及操作压力等因素。
吸附时间越长,氧气纯度越高,但同时也会增加设备的投资和运行成本。
2. 解吸阶段:当吸附剂吸附一定时间的氧气后,需要进行解吸操作,将吸附的氧气从吸附剂中脱附出来。
解吸时间取决于吸附剂的解吸速度、吸附塔的尺寸和操作条件等。
解吸时间越短,氧气纯度越高,但过短的解吸时间可能会导致吸附剂的损耗加剧。
具体来说,PSA制氧机的吸附时间取决于实际需求和操作条件。
通常情况下,吸附时间为
几分钟到几十分钟不等。
对于具体的吸附时间,需要根据实际设备参数和工艺要求进行调整。
在实际应用中,PSA制氧机的吸附时间可以通过优化设备设计、调整操作参数和选用
高性能吸附剂等手段进行优化。
真空变压吸附制氧设备的故障与处理摘要:近年来真空变压吸附制氧工艺技术发展迅速,安全性能高,建设周期短,系统启动快等优点占领着制氧机较大的市场。
面对不需使用纯氧的用户需求,变压吸附法制氧是首选。
变压吸附的核心就是吸附和解吸,在每一个制氧周期内按照事先预定的循环时间完成整个过程的运行,最主要的就是利用设定时间控制阀门的开闭来完成每一步的循环,达到氧和氮及其它杂质的分离。
产出的氧气利用氧气压缩机将压力稳定在用户需求的压力值,提供给用户。
真空变压吸附制氧各步骤配合十分紧凑,对设备性能有着极高的要求,往往设备运行状态的优劣直接决定着产品氧气的成本和供气可靠性。
所以加强制氧设备的维护以及故障的处理是提高制氧效率的主要措施。
关键词:真空变压吸附;VSA;分子筛;罗茨风机。
1.引言光伏玻璃厂于2010年引进美国某公司的一套3000Nm3/h的真空变压吸附制氧装置,供氧对象是玻璃熔窑的全氧燃烧系统。
在此基础上于2012年又建设安装了第二套真空变压吸附装置,产能7500Nm3/h。
VSA制氧有着启动快,安全运行情况好等优点,但是VSA对设备之间的配合间隙相当敏感,运行控制逻辑和联锁逻辑比较复杂,一旦某个单体设备出现故障会直接导致VSA系统直接停机,由于供氧对象是玻璃熔窑,供气中断会造成严重的生产安全事故,为此必须不间断的投入大量液氧供应,导致企业投入运营成本上升。
为此,解决好变压吸附装置运行中常见的故障非常有必要。
尽最大可能的减少意外停机风险。
在处理VSA制氧机故障时一定要掌握举一反三的技能和透过现象看本质的思维方式,先易后难,先外后内,注意日常的经验积累等。
2.故障现象和原因分析由于系统采用全程自动化控制,可靠性高、精度准确等,为了确保核心控制稳定运行,控制逻辑之间的联锁保护也非常繁琐,任意一个元件出现故障都有可能联锁导致设备停机。
出现停机后如何确认故障点是最重要的,通过上位机画面显示的报警信息,操作人员必须对直接或间接的报警信息了解后快速做出故障点的判断。
JB T6427 2001 变压吸附制氧、制氮设备介绍JB/T6427-2001变压吸附制氧、制氮设备介绍原文:臭氧发生器中华人民共和国机械行业标准JB/T6427-2001代替JB/T642-2001变压吸附制氧、制氮tin_13y设备PSAOxygenandNitrogenPlants1范围本标准规定了变压吸附制氧、制氮设备(以下简称"制氧、制氮设备")的术语、产品分类和规格、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于在常温下采用分子筛变压吸附法,从空气中分离制取氧气或氮气,产量不大于300m3/h的制氧、制氮设备。
注:1本标准中氧、氮产量均为标准状态,即0℃、0.101MPa(绝压)状态下的气体量,单位m3。
2压力值除注明者外,均为表压值2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB150-1998钢制压力容器GB12348-1990工来企业厂界噪声标准GB50274-1998制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范GB50275-1998压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB/T2888-1991风机和罗茨鼓风机噪声测量方法GB/T3863-199工业用氧GB/T3864-1996工业氮GB4830-1984工业自动化仪表气源压力范围和质量GB/T4980-1985容积式压缩机噪声声动率级的测定--工程法GB/T13306-1991标牌GB/T13384-1992机电产品包装通用技术条件GBJ16-1987建设设计防火规范JB/T5902-200空气分离设备用氧气管道技术条件JB/T6896-1993空气分离设备表面清洁洁度JB/T7263-199空气分离设备用13分子筛验收技术条件JB/T8058-1996空气分离设备用活性氧化铝验收技术条件YY/T0298-1998医用分子筛制氧设备通用技术规范《压力容器安全技术监察规程》中国机械工业联合会2001-12-12批准2002-06-01实施3术语3.1变压吸附法在等温条件下,加压吸附、减压解吸的循环工作方法。
变压吸附制氧机1.1 制氧机的发展简史制氧机是以空气做原料,生产氧气(或液氧)、氮气(或液氮)和氩、氖-氦、氪-氙等混合气体的一种成套设备。
在一般情况下,由于空气分离设备多用来生产氧气,故人们习惯地称“制氧机”。
世界上最早生产制氧机的国家是德国和法国。
1901年,德国的林德公司在慕尼黑市建立低温设备制造车间,并在1903年生产出第一台10m3/h制氧机。
1902年,法国在巴黎建立空气液化公司,继德国之后,于1910年开始生产制氧机。
在三十年代以前,基本上只有德国和法国能生产制氧机。
当时制氧机主要只能满足焊接、切割用氧及化工所需的制氮设备。
生产的制氧机为主要为中、小型,其容量为2m3/h~600m3/h,品种约200种。
采用的制氧机流程为高压和中压流程。
1930~1950年,除德国、法国,尚有苏联、日本、美国、英国等国家也开始生产制氧机。
在此期间,随着生产的发展,制氧机使用领域不断扩大,促进了大型制氧机的发展。
由于大型制氧机每生产1m3氧气所需电力、金属材料都比中、小型底,故1930~1950年间,大型制氧机的品种增加较多,如西德的5000m3/h,苏联的3600m3/h,日本的3000m3/h等大型设备。
当时所用的流程,除高、中压外,开始采用高低压流程。
由于大型制氧机可制取廉价的氧气,从而在冶金和合成氨工业中得到应用。
1932年,德国第一次把制氧机用于冶金和合成氨工业。
1950年以后,除上述国家生产制氧机以外,还有中国、捷克、东德、匈牙利、意大利等(中国发展较晚,且都为深冷法)。
由于钢铁工业、氮肥工业、火箭技术的发展,氧、氮耗量迅猛增加,促使制氧机向大型化发展。
1957年起,10000m3/h制氧机相继问世。
1967年起,据不完全统计,20000m3/h以上的大型制氧机不断出现,达87套之多,最大机组为50000m3/h,更大型的机组正在研制中。
20多年来,产品品种迅速增加,并逐步形成了系列,如西德林德公司大型制氧机有1000~40000m3/h典型产品;日本神钢有OF系列;日本日立制作所有TO型;日本氧气公司有NR型;英国全低压有50~1500吨/天系列产品等。
同时,大型制氧机基本上采用全低压流程。
总之,制氧机的发展是一个不段完善的过程,设备由小型、中型向大型发展;流程由高压(200大气压)、中压(50大气压)、高低压向全低压(6大气压)方向发展,从而使制氧机的单位电耗、金属材料消耗降低,运转周期不断延长。
制氧机的发展情况如下:1891年,德国林德公司在冷冻机械制造公司的实验室开始空气液化工作。
1895年,林德教授利用焦耳--汤姆逊效应制成第一台液体空气装置。
1901年,林德公司在慕尼黑市建立低温设备制造车间。
1902年,林德设计的第一台单级精馏塔的空分设备制成。
法国克劳特发明了膨胀机,在巴黎建立空气液化公司。
1903年,林德公司制成第一台工业性10m3/h的制氧机,采用高压节流的高压流程。
1910年,法国制成第一台采用中压带活塞膨胀机的中压流程的50m3/h 制氧机。
1920年,德国海兰特发明了可生产液氧的高压带膨胀机的高压流程。
1924年,法兰克尔建议在大型空分设备是采用金属填料的蓄冷器代替一般的热交换器。
1926年,法兰克尔提出普通形式蓄冷器。
1930年,林德公司制成第一台工业规模的林德--法兰克尔装置,产量为255m3/h,纯度为99.5%O2 。
1932年,透平膨胀机第一次应用于林德--法兰克尔装置上。
德国第一次在冶金和合成氨工业中用氧。
1939年,苏联创造了高效率的透平膨胀机,并开始研究全低压空分设备。
1947年,林德公司致力于全底压工业氧制造设备。
苏联开始设计全低压流程的大型工业氧装置。
1949年,美国第一次在29000m3/h制氧机上应用板翘式换热器。
1952年,奥地利首先使用纯氧顶吹转炉炼钢,促使冶金用氧剧增。
1955年,美国大力发展导弹,消耗大量液氧作为助燃剂。
1957年,第一台自动操作的120吨/天制氧机制成。
1960年,日本完成了10000m3/h99.6%O2和10000m3/h99.99%N2的双高纯度的大型全低压设备。
1972年,法国制成世界上最大容量的纯氧空分设备:1700吨/天O2和1500吨/天N2 。
目前正在研究更大型的机组。
1-2 变压吸附制样的发展历史变压吸附分离技术被发明以来,广泛地应用于气体混合物的分离精制。
首先,1958 年,Skarstorm 申请专利并应用此技术分离空气。
同时,Gerin de Montgareuil 和Domine 也在法国申请专利。
两者的差别是,Skarstorm 循环在床层吸附饱和后,用部分低压的轻产品组分冲洗解吸,而Gerin-Domine 循环采用抽真空的办法解吸。
1960 年大型变压吸附法空气分离的工业化装置建成。
1961 年用变压吸附分离工艺从石脑油中回收高纯度的正构烷溶剂,并命名为Isosiv 过程,1964年完善了从煤油馏分中回收正构烷烃的工艺。
1966 年利用变压吸附技术提氢的四塔流程装置建成,20 世纪70 年代后采用四塔以上的多塔操作,并向大规模、大型化发展。
1970 年又建成分离和回收氧的工业化装置,用于环保工业污水处理生化的需要。
同时被广泛用于从石脑油中提取正构烷烃,再经异构化,将异构化产物加入汽油馏分中,以提高其辛烷的Hysomer过程。
1975 年试制成医用富氧浓缩器,1976 年开发了用碳分子筛变压吸附制氮的工艺并工业化,随后采用5A沸石分子筛抽真空制氮工艺。
到1983年德国推出性能优良的制氮用碳分子筛。
到1979年为止,约有一半的空气干燥器采用Skarstrom 的变压吸附工艺。
变压吸附用于空气或工业气体的干燥比变温吸附更为有效。
1980年开发了快速变压吸附工艺(又称为参数泵变压吸附)。
从20 世纪90年代起,由于电能紧张,变压吸附制氧又在炼钢等领域占有了一席之地。
1-2-1 我国对变压吸附制氧技术的研究我国对变压吸附制氧技术的开发起步较早,从1966年开始研究沸石分子筛分离空气制氧技术;20世纪70年代PSA分离空气制氧在钢铁、冶炼和玻璃窑等工业领域已经得到了广泛的应用。
20多年来,由于技术力量分散,相互之间缺少联络,我国的变压吸附制氧技术发展缓慢,同国外的差距越来越大。
20世纪70年代是我国PSA分离空气制氧技术发展的鼎盛时期,全国有十几个单位相继开展了变压吸附制氧技术的实验研究,建立了数套工业试验设备。
这个时期开发的变压吸附制氧设备的共同点有以下几个方面:(1)大多采用高于大气压吸附、常压解吸流程,吸附塔有两个到四个;(2)空气进入吸附塔前,经过脱水预处理;(3)设备可靠性差,不能连续稳定运行,导致大部分设备报废;(4)技术、经济指标落后。
20世纪80年代,原来从事变压吸附制氧装备研制单位的开发项目相继中止,我国变压吸附制氧技术的开发再次进入低谷。
1995年,昆山锦沪机械有限公司在河南洛阳钢铁厂建成VSAO1000Nm3/h制氧机,标志着变压吸附在我国正式进入工业领域,也标志着变压吸附在我国进入高速发展时期。
20世纪90年代是我国变压吸附制氧技术突飞猛进向前发展的时期,变压吸附制氧技术逐渐成熟,有些产品的综合技术经济指标已经接近国外先进水平。
多年的实践表明,我国变压吸附制氧技术已经走出实验室步入实用化阶段。
在近十年内,通过不断地技术更新和研究开发,我国变压吸附制氧技术日新月异,发展迅速,与世界先进水平之间的差距正在不断缩小。
但从整体水平上看,我国在很多方面与国际先进水平仍有一定的差距。
如在新型高性能的吸附剂的研究,吸附流程的改进,理论分析研究和数学模型的建立,质量监控与自动化控制等许多方面。
2.1工艺介绍变压吸附真空解吸制氧机(简称VPSA制氧机),即穿透大气压的条件下,利用VPSA专用分子筛选择性吸附空气中的氮气、二氧化碳和水等杂质,在抽真空的条件下对分子筛进行解吸,从而循环制得纯度较高的氧气(90~94%)。
VPSA能耗较低,设备越大其能耗越低。
◇ 工艺说明变压吸附制氧机主要由鼓风机、真空泵、切换阀、吸附器和氧气平衡罐组成。
原料空气经吸入口过滤器除掉灰尘颗粒后,被罗茨鼓风机增压至0.3-0.5barg而进入其中一只吸附器内。
吸附器内装填吸附剂,其中水分、二氧化碳、及少量其它气体组分在吸附器入口处被装填于底部的活性氧化铝所吸附,随后氮气被装填于活性氧化铝上部的沸石分子筛所吸附。
而氧气(包括氩气)为非吸附组分从吸附器顶部出口处作为产品气排至氧气平衡罐。
当该吸附器吸附到一定程度,其中的吸附剂将达到饱和状态,此时通过切换阀利用真空泵对之进行抽真空(与吸附方向相反),真空度为0.65-0.75barg。
已吸附的水分、二氧化碳、氮气及少量其它气体组分被抽出并排至大气,吸附剂得到再生。
变压吸附制氧机的每个吸附器都交替执行以下步骤:---吸附---解吸---冲压上述三个基本的工艺步骤由PLC和切换阀系统来实现自动控制。
◇ 工艺特点1、能耗比较低。
产氧量越大,能耗也降低。
2、维护成本低,动设备为罗茨鼓风机和罗茨真空泵,因其工作原理都为容积式,无油,极易维护。
3、整套设备的自动化程度高,动设备与制氧机是同步控制,只需按一下启动按钮,整套设备即可正常运行。
4、适合于中大型产量。