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工作原理：
真空變壓吸附空分制氧，是采用優(yōu)質制氧分子篩吸附氮氣，未被吸附的氧氣在塔頂聚集并做為產品氣輸送至氧氣貯罐。當處于吸附狀態(tài)的吸附塔臨近飽和之前，該塔自動減壓解吸再生，而另一只吸附塔開始加壓吸附制取氧氣。兩只吸附塔交替工作，完成制氧的工藝過程。吸附塔解吸再生時，采用負壓，稱為VPSA制氧。
制氧工藝：
變壓吸附空分制氧裝置的吸附床必須包含兩個操作步驟：吸附和解吸。為了連續(xù)獲得產品氣，通常在制氧裝置中都裝置兩個以上的吸附床，并且從能耗和穩(wěn)定性的角度出發(fā)，另外設置一些必要的輔助步驟。每個吸附床一般都要經歷吸附、放壓、抽空或減壓再生、沖洗置換和均壓升壓等步驟，周期性地重復操作。在同一時間，各個吸附床則分別處于不同的操作步驟，在PLC的控制下定時切換，使幾個吸附床協(xié)調操作，在時間步伐上則相互錯開，使變壓吸附裝置能夠平穩(wěn)運行，連續(xù)獲得產品氣。對于實際的分離過程，還必須考慮空氣中的其它微量組份。二氧化碳和水分在通常的吸附劑上的吸附能力一般要比氮和氧都大的多，可在吸附床內填加合適的吸附劑(或利用制氧吸附劑自身)使其被吸附清除。
技術特點：
? 土建工程量小，裝置安裝周期比深冷裝置短，投資?。?/span>
? 制氧電耗更低，能耗低；
? 裝置運行和維護費用低；
? 裝置運行自動化程度高，開停車方便快捷，操作人員少；
? 裝置運行穩(wěn)定性強，安全性高；
? 操作簡單，主要部件均選用國際知名廠家；
? 采用原裝進口制氧分子篩，性能優(yōu)越，使用壽命長。
技術指標：
? 產品規(guī)模：100～10000Nm3/h
? 氧氣壓力：0.015～0.05MPa(可調)
? 氧氣純度：30.0～95.0%
VPSA制氧與深冷空分制氧比較：
項目 類別 | 深冷空分制氧裝置 | VPSA制氧設備 |
分離原 理 | 將空氣液化，根據氧和氮沸點不同達到分離 | 加壓吸附，抽真空解吸，利用氧氮吸附能力不同達到分離 |
工藝特點 | 工藝流程復雜，需壓縮、冷卻/冷凍、預處理、膨脹、液化、分餾等，操作溫度＜-180℃ | 工藝流程簡單.僅需壓縮/抽真空分離;操作溫度為常溫 |
裝置主要特點 | 運動部件多，結構復雜，配套儀器控制元件多;離心空壓機(或無油空壓機)、汽水分離器、空氣純化器、熱交換器、活塞式膨脹機，過濾器分離塔 | 運動部件少、設備簡單配套儀器控制元件少。鼓風機、吸附塔、真空泵、氧氣貯罐 |
操作特點 | 操作復雜，無法隨用隨開。由于是在超低溫下進行的，因此設備在投入正常運行之前，必須有一個預冷啟動、無效能耗的過程(低溫積液及加溫吹掃)。開車及停機時間越長，次數(shù)越多，成品氣的單位能耗也隨之增長。操作控制及監(jiān)控點多且復雜，需定期停機檢修和保養(yǎng)。操作人員需要長時間專業(yè)技術培訓，并且需具有豐富的實踐操作經驗。 | 操作簡單隨用隨開。操作控制及監(jiān)控全部由PLC實現(xiàn)，開車及停機時間短，小于5分鐘。并且連續(xù)運行停機多長都不會影響工況。無須定期停機檢修和保養(yǎng)。操作人員經過短時間技術培訓即可上崗操作。 |
使用范圍 | 需要氧氣、氮氣及氬氣多種氣體產品；氧氣純度＞99.5% | 提取單一氣體，純度90～95% |
維護特點 | 離心空壓機、冷凝蒸汽機、膨脹機因精度及要求高，分餾塔中的換熱器的檢修需專門配備經專業(yè)技術培訓并且有經驗的人員 | 鼓風機、真空泵及程控閥維護均屬常規(guī)維護，可由普通維護人員完成。 |
土建及安裝特點 | 機組復雜、占地面積大，需專用廠房、分餾塔需防凍基礎、工程建筑造價高。需有安裝空分經驗的安裝隊伍，安裝周期長，難度高(分餾塔)，安裝費用高 | 機組機構外形小，占地面積省，常規(guī)安裝，安裝周期短、費用低 |
自動程序安全性 | 機組多，尤其采用高速透平膨脹機時，易因故障而影響設備正常運行。同時需配備熟練操作人員看管。超低溫甚至高壓運行.有發(fā)生爆炸的危險及多起案例。 | 開機后可全自動程控無人化運行。因是在常溫低壓下運行.無不安全因素。無發(fā)生爆炸的危險及實例。 |
純度調整 | 純度調整不方便，制氧成本高 | 純度調整方便，制氧成本低 |
制氧成本 | 能耗:～1.05kwh/m3 | 能耗:≤0.55kwh/m3 |
總投資 | 投資高 | 投資低 |
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