真空脱附(VPSA)制氧

VPSA-O2
设备组成：
鼓风机
真空泵
温度调节系统
吸附系统
氧气罐
控制系统
氧气增压系统
1、空气鼓风机和真空泵
鼓风机为整个系统提供原料空气，根据真空变压吸附制氧设备的设计工况，结合用户的使用条件，选择排气压力为符合设计条件的鼓风机供气。

真空泵保证整个系统正常解析，使系统处于理想真空状态，使整体设备能连续吸氮产氧工作。

2、温度调节系统
空气温度调节系统由一台水冷却器和一台电加热器构成。

经鼓风机增压后的空气温度明显升高，经过水冷却器将空气温度降到所需的工艺操作温度后，再送入吸附塔。

当冬天温度较低时，通过电加热器加温到所需的工艺操作温度。

3、吸附系统
吸附系统由两只内装沸石分子筛吸附剂的吸附塔和管道阀门等组成。

工艺空气从其中一只吸附塔底部进入，当流经吸附剂层时，空气中的氮气，二氧化碳，水蒸气等被吸附。

氧气则通过吸附床层汇集到吸附塔顶部作为产品气输出。

与此同时，另一只吸附塔处于再生工况，当进行吸附的吸附塔快达到吸附饱和之前，在控制系统的干预下，工艺空气转而进到已完成再生的吸附塔开始吸附产氧。

两只吸附塔如此交替轮流实现连续生产氧气的目的。

4、氧气缓冲罐
由于两塔流程的VPSA制氧工艺与三塔流程相比，其产品氧气输出不连续因而需要一台体积较大的缓冲罐，以满足连续输出氧气。

5、控制系统
（1）系统过程的实现可借助DCS控制系统,系统中阀门切换由可编程序控制器单独控制。

各种检测传感器的模拟量信号与主
控制系统通过专用的通迅协议进行通讯，可将本机组的有关参数送至主控制系统和接受主控制系统的开机和停机等远程控制信号。

（2）为了保证用户的安全用气需要，可设置有多种连锁、保护、报警、打印、记录等功能。

（3）系统对用户用气量的需求变化可通过DCS控制系统调整系统运行参数达到一定的节能目的。

（4）主控制系统采用工业电脑，并采用专用软件，有良好的人机界面，可在控制平台上实现设备的开机、停机，并可实时采集运行参数。

可非常简单的实现远程监控和打印记录运行状况。

采用集中控制，鼓风机、真空泵、氧氮分离由集成PLC控制，加装TD200可较好的满足用户的自控需求。

DCS可全面实现系统运行参数的检测、调节、控制、打印、记录；系统阀门切换、辅机开停、设备运行报警等功能。

适用于大规模用氧量用户
技术规格：
◆氧气产量：100～3000Nm3/h
◆氧气纯度：50～95%之间可调
◆出口压力：0.015～0.05MPa(可调)
◆工作原理：
真空变压吸附空分制氧，是采用优质沸石分子筛吸附氮气，未被吸附的氧气在塔顶聚集并做为产品气输送至氧气贮罐。

当处于吸附状态的吸附塔临近饱和之前，该塔自动减压解吸再生，而另一只吸附塔开始加压吸附制取氧气。

两只吸附塔交替工作，完成制氧的工艺过程。

吸附塔解吸再生时，采用负压，谓之VPSA。

空气分离的主要三个步骤：
◆净化：环境空气在进入一个鼓风机系统（无油鼓风机）前将会被净化以除去粉尘。

◆吸附：经过预处理的空气进入装有沸石分子筛的吸附塔。

沸石分子筛在去除空气中的水分和二氧化碳后，吸附氮气，剩
下的氧气从吸附塔中流出。

该吸附过程将在沸石分子筛的吸附能力饱和前停止。

◆解吸：饱和的沸石分子筛通过减压达到再生的目的（即释放被吸附气体水分、二氧化碳和氮气）。

这个步骤通过一个简
单的压力释放系统VPSA来实现，废气自动放空。

设备特点：
◆投资省，装置安装周期较深冷装置短，土建工作量小；
◆能耗较低，生产每方氧气的电耗≤0.5 kW；
◆自动化程度高，操作人员少；
◆装置启动快，开停机方便；
◆维护和保养费用低；
◆装置运行稳定性、可靠性高；
◆气动控制阀门全部进口，安全可靠，使用寿命长；
◆主要控制设备全部进口，可根据吸附塔内压力的变化而自动调节阀门开度以维持正常生产；
◆采用原装进口专用氧分子筛吸附剂，吸附性能好。

工艺流程图
AF1过滤器SL消音器AB鼓风机MS吸附器PV1氧气平衡器PV2氧气储罐OC氧压机VP真空泵。