使用物理方法將空氣中的氧氣分離出來(lái)而得到氮氣的裝置被稱(chēng)為制氮機,制氮機主要分為三種,分別是深冷空分法、分子篩空分法(PSA)和膜空分法。今天,制氮機廠(chǎng)家-蘇州西斯氣體設備有限公司給大家簡(jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)變壓吸附制氧原理及其優(yōu)點(diǎn)。
變壓吸附法即PSA法是在較高的壓力下吸附,實(shí)現氣體分離,在較低壓力下實(shí)現吸附劑再生。該法是基于分子篩對空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使空氣分離獲得氧氣。當空氣經(jīng)過(guò)壓縮,通過(guò)裝有分子篩的吸附塔時(shí),氮氣分子優(yōu)先被吸附,氧分子留在氣相中而成為氧氣。吸附達到平衡時(shí),利用減壓或抽真空將分子篩表面所吸附的氮分子驅除,恢復分子篩的吸附能力。為了連續提供氧氣,裝置通常設置兩個(gè)或兩個(gè)以上的吸附塔,一個(gè)塔吸附產(chǎn)氧,另一個(gè)塔解吸,以達到連續產(chǎn)氧的目的。
PSA法能夠生產(chǎn)純度80%~95%的氧氣,制氧電耗一般在0.32kWh/Nm3~0.37kWh/Nm3,吸附壓力高于大氣壓,一般在30kPa~100kPa,流程簡(jiǎn)單,常溫下工作,自動(dòng)化水平高,可實(shí)現無(wú)人化管理,特別是安全性好。在真空解吸流程中,裝置操作壓力低,容器等不受壓力容器規范控制。變壓吸附工藝按吸附器的數量,分為單塔流程、兩塔流程、三塔流程和五塔流程等。五塔流程的變壓吸附法最為常用,就是用5個(gè)吸附床、4臺鼓風(fēng)機和2臺真空泵,整個(gè)周期中保持2個(gè)床在吸附和抽真空,解決了大規模產(chǎn)氧的技術(shù)問(wèn)題 。變壓吸附制氧工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):一是采用大氣進(jìn)氣壓差自動(dòng)充壓技術(shù),減少鼓風(fēng)機送風(fēng)量,延長(cháng)設備使用壽命,降低氧氣制造成本。 二是設備簡(jiǎn)單,主要設備羅茨鼓風(fēng)機和真空泵運行穩定、可靠,分子篩的使用壽命在10年以上,無(wú)需維護。 三是產(chǎn)生的氧氣量及純度可根據實(shí)際使用情況進(jìn)行調節,穩定純度可達93%,經(jīng)濟純度為80%~90%;產(chǎn)氧時(shí)間快,一般30min以?xún)染涂梢赃_到80%以上的純度;單位電耗僅0.32kWh/Nm3~0.37kWh/Nm3。四是變壓吸附制氧與深冷法制氧對比有以下特點(diǎn):投資低,流程簡(jiǎn)單,占地少,設備少,運動(dòng)部件少;自動(dòng)化程度高,基本可實(shí)現無(wú)人化管理;能夠滿(mǎn)足高爐富氧鼓風(fēng)工藝要求。
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