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分析化工空气分离装置的工艺优化和技术改进摘要：在化工中，利用低温气体技术对多种烃类进行反应可以制取氧气。
例如，把精炼工厂的液态和固态废物转变为氢，用于精炼工厂，而把它们结合起来发电，并把它们变成合成原油、蜡和燃料。
人们对氧制取技术和下游碳氢化合物处理技术的研究日益重视，以减少装置费用或提高效率。
本文主要阐述了化工空气分离装置中的工艺优化和技术改进。
关键词：化工；空气分离；装置；工艺；技术引言化学工业是国民经济中最基本的一项产业，近些年发展迅猛，与国外先进的化学产品差距日益缩小。
在国内，无论从化学原料到精密化学制品的制造，都占据着重要的地位，而在化工生产中，氧气、氮气、二氧化碳等气体被大量生产，因此，在大型化工企业中，必须使用空气分离装置。
在气体生产过程中，如何选用合适的气流，直接影响到分离出的气体纯度、品质以及装置安全，因此，如何确保化工装置安全、有效地运转，才能确保生产效益。
在确保安全生产条件下，对工艺过程进行优化，提高了气体分离的效果，确保了气体品质，从而达到了最佳的经济效益。
1化工空气分离装置工艺优化和技术改进的重要性随着我国的快速发展，许多支柱工业在无形之中得到了蓬勃发展。
在化工空气分离装置中，气体分离器是化学工业的重要组成部分。
在化学工业中，高纯氧、氮是工业中的重要原料气体，空气分离工艺流程也很复杂，因此，如何选择合适的分离装置，始终是化工企业面临的难题。
一方面，化工企业要按用户要求对空气分离装置进行对比，另一方面，要根据具体的情况，选用合适的空气分离装置，使其利用的效果最大化。
化工空气分离装置是通过采用不同气体的物理特性，通过冷却方式将无法被液化的气体从冷凝器中提取。
当空气分离装置运行时，所用的冷源通过储罐中的氨溶液流入到分离机内圈，在线圈中将分离机中的混合物加热吸附，然后再次汽化，而在混合物中的氨则会被冷却并被溶解，由于无法凝结，所以被分离。
因此，在化工生产过程中，应遵循安全、技术可靠、经济效益高、节约能耗等基本方针，以及符合顾客对产品品质的需求。
浅谈变压吸附制氧在铜冶炼行业中的应用摘要：近年来，变压吸附制氧法发展迅速，其在氧气纯度要求不高、规模不大的用氧场合很有优势，被迅速普及。
与深冷法制氧相比，真空变压吸附制氧法的工艺特点在一定的用氧场合，其安全性和可靠性上有着更大的优势。
近l0年来，变压吸附制氧法发展迅速，其在灵活、多变的用氧场合中很有优势，被迅速普及。
与传统深冷法制氧相比，两种制氧法各有优点，但在制氧规模小于15000m³／h(标准状态下)、氧气纯度要求不高的场合，如电炉炼钢、有色金属冶炼、玻璃加工、甲醇生产、碳黑生产、化肥造气、化学氧化过程、纸浆漂白、污水处理、生物发酵、水产养殖、医疗和军事等诸多领域，变压吸附制氧有节省投资、操作可靠、维护简单的特点，尤其安全性方面，有着明显的优势，本文就变压吸附工艺在铜冶炼行业中的应用进行了探讨分析。
关键词：有色冶炼变压吸附制氧工艺高温设备管理1、变压吸附制氧工艺概况变压吸附空分制氧始创于20世纪印年代初，并于70年代实现工业化生产。
在此之前，传统的工业空分装置大部分采用深冷法制氧。
变压吸附是通过压力的变化而使混合气体在吸附剂中吸附和脱附交替进行的循环过程，按照脱附方式的不同，变压吸附空分制氧可分为PSA过程和VPSA过程。
VPSA 工艺流程：VPSA沸石分子筛是一种经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的球形颗粒状吸附剂，呈白色，其孔型特性使其能够实现O 、N：的动力学分离。
利用沸石分子筛的选择吸附特性，采用常压吸附，真空解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氧气。
VPSA循环一般由充压、吸附、抽真空解吸等步骤组成，设备包含有鼓风机、真空泵、吸附分离塔、控制系统等，其基本流程：原料空气经空气进口过滤器除尘、除油、干燥后后，由进料鼓风机，送入一个交替使用的分子筛吸附器，用以从空气中分离氧气。
分子筛选择性的吸附氮气、水份、二氧化碳及碳氢化合物等杂质，而让氧气和氩气分子通过从而获得产品气体。
变压吸附制氧技术的发展和应用变压吸附制氧技术（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）是一种用于从空气中分离氧气的技术。
它通过调节吸附剂的压力进行气体的吸附和脱附，从而实现氧气的生产。
这项技术可以广泛应用于医疗、工业和生活领域，为人们提供了高纯度的氧气，同时减轻了对传统氧气供应方式的依赖。
随着科学技术的不断进步，变压吸附制氧技术也得到了持续的发展和改进。
过去，该技术的主要局限在于设备体积庞大、操作复杂、效益低下等问题。
然而，随着吸附材料、气体分离理论和设备工程的进步，目前的PSA技术已经取得了显著的突破，实现了设备小型化、自动化程度高和高效率的氧气产出。
一方面，新型吸附材料的研发推动了PSA技术的发展。
石化行业中广泛应用的分子筛（Molecular Sieves）成为PSA技术中的理想吸附剂。
分子筛具有大孔径和高比表面积的特点，能够有效地吸附氮气，使氧气得到足够的富集。
此外，树脂状吸附剂的研究也逐渐成为PSA技术的一个新方向。
这种吸附剂具有更高的气体吸附速率和更好的气体选择性，进一步提高了氧气的产出效率。
另一方面，气体分离理论的深入研究也为PSA技术的改进提供了理论支持。
传统的PSA技术主要基于动力学理论，通过调节吸附剂的压力和流量来实现氧气的富集。
然而，近年来，热力学理论在PSA技术中的应用也逐渐受到关注。
热力学理论的使用可以更准确地预测吸附剂的效率，提高氧气的纯度和产出率。
在应用方面，PSA技术已经广泛应用于医疗、工业和生活领域。
医疗行业中，PSA技术可以用于制取高纯度氧气，用于呼吸机、手术室和氧疗设备等的供氧。
相比传统的氧气瓶和槽，PSA技术可以实现连续供氧，提高设备的稳定性和灵活性。
在工业领域，PSA技术可以用于氧化反应、燃烧和半导体制造等过程中的氧气需求。
传统的液氧和液氮供气方式存在储存和运输的限制，而PSA技术可以实现现场制氧，减少成本和能源消耗。
此外，PSA技术还可以用于生活领域，如水处理、饮食食品、饮料和酿酒等领域的氧气需求。
变压吸附制氧技术的发展和应用摘要：简述了变压吸附技术应用于空分制氧领域的技术优势；基于这些优势，吸附空分技术广泛应用于多个行业；随后综述了吸附制氧领域的关键技术发展并作出展望。
关键词：变压吸附；制氧技术；大型化；噪音控制引言近年来变压吸附制氧技术持续发展，已广泛应用于钢铁冶炼、化工、炉窑、玻璃等多个行业中，满足不同产业对于氧气的需求，推动了国内工业制氧设备的技术变革。
一、分析变压吸附制氧技术的优势（一）运行成本低在制氧工艺中，电源能耗量占据总运行成本的90%以上，伴随变压吸附制氧技术的优化创新，纯氧电耗从原来的0.45kW·h/m3变为现在的0.30kW·h/m3，电能消耗量得到了大幅度降低。
相比于其他空分制氧技术，变压吸附制氧技术在成本方面具有明显的优势[1]。
（二）流程简洁、本质安全、易于操作变压吸附制氧技术的工艺流程较为简洁，罗茨鼓风机和罗茨真空泵作为基础的动力设施，操作方式比较为简单，便于开展维护工作[2]。
操作压力的范围在-0.5~0.5bar，不属于压力管道范畴；几乎常温操作，因此具有本质安全性。
开停机方便，开机30min以内即可产出符合标准的氧气；可实现无人值守。
（三）投资低、工期短变压吸附制氧设备主要由一体化罗茨设备、吸附设备、以及阀门切换体系等构成；设备种类、数量少，可以节约项目的一次性投资成本，且设备的占地面积比较低，还可以降低设备土建成本和建设用地的费用。
同时吸附制氧设备的加工制造周期比较短暂，重要设备的加工周期不会超出4个月，一般状况下6个月内就可达成产氧目标，大大降低了设备的建设时间。
（四）维护简单变压吸附制氧技术应用的设备比较少，包括鼓风机、真空泵和程控阀门等全，这些设备的备件便于更换，可以实现量化生产。
可以大幅度降低生产成本，对后续的工期进行严格管控，同时设备维修方法较为简单，售后便捷。
（五）便于调节负荷通过并联、变频、程序时序控制等技术手段，可以方便调节装置产量和纯度，把纯度调在70%~95%，通过对变压吸附制氧设备进行联合使用，可以对负荷进行有效调节。
变压吸附制氧工艺常见问题处理张永强【摘要】Describe VPSA oxygen principl ,causes of lower oxygen purity and yields ,and its solutions . T he maintenance and use of absorbent are also described .%介绍变压吸附制氧的原理，操作中氧气纯度、产量降低的原因及处理办法，以及吸附剂的维护、使用等。
【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P23-25)【关键词】VPSA;氧气纯度;产量;吸附剂【作者】张永强【作者单位】安徽晋煤中能化工股份有限公司，安徽临泉 236400【正文语种】中文【中图分类】TQ116.191 原理及工艺流程1.1 变压吸附制氧基本原理变压吸附制氧的基本原理是，原料空气经鼓风机进口过滤器去除杂质后进入鼓风机，被鼓风机增压后，通过管道和气动切换阀门进入吸附剂床层，原料空气中的水分和二氧化碳被底部的13X吸附剂吸附，净化后的空气在吸附器内继续上升，经过PU-8制氧吸附剂的过程中氮气逐渐被吸附，从而在吸附器顶部富集到氧气。
产品氧气从吸附器顶部流出后，进入氧气缓冲罐，再经增压，供造气岗位使用。
为了连续获得氧气，一般设两个或两个以上的吸附器，一个吸附器在较高压力下吸附空气中的氮气，从吸附器出口端获得产品氧气；其他的吸附器在较低压力下解吸或升压，以便在下一个周期内吸附原料空气中的氮气。
几个吸附器轮流切换，从而达到连续产氧的目的。
对于VPSA制氧工艺，每个周期都必须完成吸附、顺向放压、真空解吸、清洗、均压、升压等步骤。
吸附空气经过吸附床层，氮气被吸附，当吸附器达到一定压力后，产品氧气流入氧气缓冲罐。
顺向放压吸附结束后，吸附器上部气体含氧量相对较高，将这部分气体顺向放至低压吸附器。
真空解吸顺向放压结束后，吸附器压力还是较高，需要通过抽真空的方法使吸附器压力进一步降低，将解吸的氮气抽出放空。
变压吸附改进方案研究
王静;王成祥
【期刊名称】《山西化工》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)技术的改进优化可提高其在气体分离和纯化领域的应用效率。
通过对传统PSA工艺进行分析和优化,提出了一种改进的PSA系统,通过优化吸附剂、调整操作参数和设计新型吸附装置,实现了更高的分离效率和更低的能耗。
研究结果表明,这种改进的PSA方法在工业应用中具有重要的潜力。
【总页数】4页(P130-132)
【作者】王静;王成祥
【作者单位】山西潞安煤基清洁能源有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ116.2
【相关文献】
1.变压吸附系统吸附剂吸附容量的实验研究
2.变压吸附制氢装置吸附剂粉化原因分析及解决方案
3.220 kV 站用变压器保护改进方案的研究
4.基于磁通特性的改进型变压器保护方案研究
5.华强化工8．8万Nm3／h变压吸附在线更换吸附剂安全方案
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变压吸附制氧装置仪表气源系统的技术改造云南驰宏锌锗股份有限公司曲靖动力厂制氧站的VPSA-3200变压吸附制氧装置，因其原仪表气源系统在运行过程中常发生故障影响生产，因此针对经常出现的技术故障进行了技术改造。
本文对所进行的技术改造做了论述。
标签：仪表气源系统；技术改造；气动切换阀；故障；铜管；电磁阀1 前言VPSA-3200变压吸附制氧装置的仪表控制系统全是采用PLC系统来控制的。
吸附器各工作步骤的切换，是靠气动切换阀来实现的，根据PLC控制系统切换时间的设定，输出电信号使电磁阀换向，电磁阀一端与仪表气源连接，另一端与气动切换阀气缸连接，通过电磁阀换向使阀门开启或关闭。
因此仪表气供给是整个系统的关键，要求气源不能有任何内、外泄漏。
气源系统的稳定性是制氧站向艾萨炉提供高质量氧气的前提和保证。
但由于运行中平均每月不少于5次因仪表气源系统故障，故障检修频繁而影响制氧装置运行，从而影响氧气生产导致影响艾萨炉的生产的情况，所以对仪表气源系统经常出现的技术故障针对性的进行了技术改造。
2 技术改造2.1 新增仪表空气管路改造本套制氧装置仪表用气原设计由制氧站内一套仪表空气系统独立供给（如图1）。
运行中，曾经几次发生LGFD-4.4/8型螺杆空压机故障，引起整套制氧设备联锁停机的问题，对艾萨炉的生产造成了一定影响。
为了更好地保证控制过程中仪表空气的正常供应，避免仪表空压机故障影响生产，我们在厂区的仪表压缩空气管网上接引了一空气管路，与制氧站内部原有仪表空气系统搭接（如图2），并且在搭接点的各仪表管路上增加了一个手动阀门，这样两路仪表压缩空气系统就可互相形成备用，避免了因仪表空气故障而影响生产，极大地提高了制氧装置运行的稳定性。
2.2 分气源总铜管改成A型扣压式胶管，并增加手动阀门从总气源管接到各气动切换阀的分气源总管原来是φ16的铜管，并且中间无阀门（如图3）。
一是由于气动切换阀一个工作周期为60s，动作频率高、工作时阀门开启的气源压力大于500KPa，因此阀门工作时振动大，铜管的抗振性低，容易断裂漏气，特别是弯角处；二是铜管接头处是用铜锥形密封圈密封，容易振裂漏气，而且铜锥形密封圈难于加工制造；三从总气源管接到各气动切换阀的分气源总管之间没有阀门，一旦一个气动切换阀或切换阀的电磁阀或气源管路需要检修时，就得把总气源关闭，制氧装置就得停止运行，影响氧气产量，也影响艾萨炉生产。
