变压吸附制氧技术方案教材

ZY-1000/80Nm3/h变压吸附制氧

技术方案

目录

第一章：公司简介

第二章：变压吸附制氧简介

第三章：技术方案

第四章:近两年变压吸附设备部分业绩表

第五章：公司投资成功案例

一、公司简介

成都宏达新元科技有限公司是一家专业从事气体设备及气体产品应用研究开发的专业公司。公司的核心业务包括：

设备销售、租赁、整改

★VPSA真空变压吸附制氧

★PSA变压吸附制氧设备

★制氮设备、氮气纯化装置

★LNG系统成套设备和LNG泵

企业拥有现代化标准生产车间和大批专业从事VPSA真空变压吸附、PSA变压吸附、气体分离及机械技术人员，为气体及气体设备领域用户提供独特的产品、服务、技术咨询和解决方案。

我公司下辖的企业有四川简阳天欣气体公司和广西百色聚源气体公司，为客户提供优质高纯度的气体。企业还在四川省内与成都欣国力低温公司、简阳川空通用机械厂建立了良好的合作关系。

我公司于2011年3月17日在梧州市苍梧县工商行政管理处登记注册成立的广西川桂气体科技有限公司。其性质为有限责任。注册资金2000万元人民币。

我们将不断完善售后服务、改善设备工艺、加强质量管理，并与研究机构密切配合，为广大用户提供更出色的产品与服务。。。。。。

二、变压吸附制氧技术简介

变压吸附制氧技术是近几十年发展起来的一种空分制氧工艺。与传统的深冷空分制氧装置相比，变压吸附制氧装置具有投资少、能耗低、运行维护费用低、工艺条件温和（常温、低压）、工艺流程简单、自动化程度高、操作灵活性高（可随时开停）、

建设工期短和安全性好等优点，因此得到国内外大型气体公司和研究机构的广泛关注，并纷纷投入巨大的人力物力研究开发。自九十年代国外开发成功高效锂基制氧分子筛后，变压吸附空分制氧技术开始迅猛发展并得到广泛应用。目前，在很多用氧场合下变压吸附空分制氧可替代深冷空分制氧，并且装置的经济性明显优于传统的深冷空分制氧装置。

2.1．变压吸附空气分离制氧原理

空气中的主要组份是氮和氧，因此可选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂，设计适当的工艺过程，使氮和氧分离制得氧气。氮和氧都具有四极矩，但氮的四极矩（0.31Å\u65289X 比氧的（0.10 Å\u65289X大得多，因此氮气在沸石分子筛上的吸附能力比氧气强（氮与分子筛表面离子的作用力强，如图1 所示）。因此，当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时，氮气被分子筛吸附，氧气因吸附较少，在气相中得到富集并流出吸附床，使氧气和氮气分离获得氧气。当分子筛吸附氮气至接近饱和后，停止通空气并降低吸附床的压力，分子筛吸附的氮气可以解吸出来，分子筛得到再生并重复利用。两个以上的吸附床轮流切换工作，便可连续生产出氧气。

氩气和氧气的沸点接近，两者很难分离，一起在气相得到富集。因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为90%~95%的氧气（氧的极限浓度为95.6%，其余为氩气），与深冷空分装置的浓度99.5%以上的氧气相比，又称富氧。

2.2.变压吸附空分制氧装置工艺简述

从上述原理可知，变压吸附空分制氧装置的吸附床必须至少包含两个操作步骤：吸附（较高压力下）和解吸（较低压力下），周期性地重复操作。因此，当只有一个吸附床时，产品氧气的获得是间断的。为了连续获得产品气，在制氧装置中通常都设置两个以上的吸附床，并且从节能降耗和操作平稳的角度出发，另外设置一些必要的辅助步骤，如均压、氧气冲洗等。每个吸附床一般都要经历吸附、顺向放压、抽空或减压再生、冲洗置换和均压升压等步骤，周期性地重复操作（以两塔VPSA 制氧流程为例，示于表1）。在同一时间，各个吸附床则分别处于不同的操作步骤，在计算机的控制下定时切换，使

几个吸附床协同操作，在时间步伐上则相互错开，使变压吸附装置能够平稳运行，连续获得产品气。

根据解吸方法的不同，变压吸附制氧又分为两种工艺：

1、PSA 工艺：加压吸附（0.2～0.6MPa）、常压解吸。PSA 工艺设备简单、投资小，但氧气收率低、能耗高，适用于小规模制氧（一般＜200m3/h）的场合。

2、VPSA 工艺：常压或略高于常压（0～50KPa）下吸附，抽真空（－50～－80KPa）解吸。相对于PSA 工艺，VPSA 工艺设备复杂、投资高，但效率高、能耗低，适用于制氧规模较大的场合。对于实际的分离过程，还必须考虑空气中的其它微量组份。二氧化碳和水份在通常的吸附剂上的吸附能力一般要比氮和氧都大得多，可在吸附床内填加合适的吸附剂（或利用制氧吸附剂自身）使其被吸附清除。

三、技术方案

3.1基本设计条件

序号参数数值

1 环境条件

大气压

101.3KPa

制氧装置环境温度30℃（最热月平均温度）

2 大气条件

相对湿度80%

氧含量20.95%（V）CO2 含量＜400ppm C2H2 含量≤0.5ppm CnHm 含量≤10ppm

机械杂质≤20mg/m3

3 循环冷却水

水温

≤30℃

水质

总硬度≤1.6mmol/L

PH 值 7－8

悬浮物含量≤50mg/L 水压

≥0.2MPa（G）

设备回水常压回水

4 真空泵密封水（软水）水温≤30℃

水质

总硬度≤0.5mmol/L

PH 值 7－8

悬浮物含量≤5mg/L 水压≥0.2MPa（G）

5 电源条件

频率50Hz

电压

高压6KV

低压380V

仪表照明220V

电压频率波动范围：符合标准规定的范围高压电采用一路进线；低压电采用一路进线

3.2项目名称及技术性能指标：

序号项目说明备注

1 装置名称真空变压吸附制氧机