变压吸附制氧工艺流程

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空气分离的几种主要技术

空气分离的几种主要技术

空气分离的几种主要技术变压吸附(PSA)空气分离技术自世界上第一套变压吸附制氧设备用于废水处理出现来,PSA工艺得到了迅猛的发展,相继用于提取氢气、氦气、氩气、甲烷、氧气、二氧化碳、氮气、干燥空气等应用中。

与此同时,各种吸附剂品种和性能也得到显著的提高。

随着吸附剂性能和品种不断提高,新的纯化分离技术被用于优化的吸附工艺。

变压吸附制氧工艺经历了超大气压常压解吸流程到穿透大气压真空解吸流程。

吸附床数量也有数床转化到双床直至单床。

使流程更实用经济。

1.变压吸附工艺一般包括以下四个步骤:(1)原料空气通过吸附床的入口端,在高吸附压力下选择吸附氮气(根据生产气而定),而未被吸附的产品(氧)从吸附床的另一端释放出来。

(2)吸附床泄压到较低的解吸压力,解吸出来的氮气从吸附床的进料端排出。

(3)通过引入吹除气进一步解吸被吸附的氮气。

(4)吸附床重新增压到较高的吸附压力。

在一个周期内按照上述顺序重复操作并随后按需补入原料气即可继续得到产品气。

2.VPSA双床制氧工艺过程简介, 双床VPSA制氧工艺流程简图1 -12所示。

系统包括一台空气增压机,内装高效吸附能力的合成氟石分子筛,切换阀门一套,真空泵一台,富氧缓冲罐一台以及计算机控制系统。

该装置在一个循环周期内大致经历(1)吸附床以某一中间压力增压到高的吸附压力。

(2)在较高吸附压力条件下,从吸附床进料端引入原料空气并从吸附床出口端流出很少被吸附的富氧产品气。

(3)顺放(或均压)用吸附床产品端释放出来的气体对系统中的另一初始压力较低的吸附床充压至某一中间压力。

(4)逆流泄压到较低的解吸压力,吸附床内废气从原料进口端释放出来。

(5)接着,吸附床被均压到前面所说的某一中间压力,均压气流经吸附床产品端,它来于系统中另一初始压力较高的吸附床。

1进口过滤器2空气压气机3冷却器4真空泵5、6吸附床7储气罐8备用液态氧9氧压机10负载跟踪装置11计算机控制和分析装置12远程控制中心图1-12双床流程简图此外,在每只吸附床的相同部位对床层内温度进行监测,以便跟踪每个床内的温度曲线。

变压吸附(PSA)法制氧操作规程

变压吸附(PSA)法制氧操作规程

变压吸附(PSA)法从空气中提取富氧装置操作规程XXXXXX化工有限公司2009年9月目录1. 概述1.1. 前言本装置是采用变压吸附(Pressure Swing Adsorption简称PSA)法,从空气中提取氧气和氮气。

本装置采用两段PSA制氧制氮工艺,在第一段提浓段中对空气进行提浓,从塔底回收浓度大于99.9%的氮气产品,并从塔顶回收浓度大于95%的氮气产品;在其后的第二段精制段中,对中间气进一步脱除氮气,使塔顶氧气浓度大于90%;在第三段纯氧段中吸附氧气,废气从塔顶排出,并从塔底获得浓度大于99%(V)的O2产品。

本装置采用气相吸附工艺,因此原料气不应含有任何液体和固体。

在启动和运转这套装置前,要求操作人员透彻地阅读这份操作说明书,因为不适当的操作会导致运行性能低劣和吸附剂损坏。

本说明书中所涉及压力均为表压,组成浓度均为体积百分数,以下不再专门标注。

1.2.装置概况1.2.1. 原料气规格1.2.1.1.原料气典型组成1.2.1.2.原料气压力:≥0.20MPa(G)1.2.1.3.原料气温度:≤40℃1.2.2.设计规模1.2.2.1.公称产氧能力(折合100%O2):2,500 Nm3/h1.2.2.2.装置操作弹性:70~105%1.2.2.3.操作时数:8,000小时/年1.2.3产品规格1.2.3.1产品氧气⑴产品氧气含量: ≥99%(V)⑵产品氧气压力: 0.01Mpa(99%O2),0.17Mpa(90%O2)⑶产品氧气温度: ≤40℃⑷产品氧气规模: ≥2,500Nm3/h(折合纯氧)⑸年开车时间:8,000小时1.2.3.2产品氮气⑴产品氮气含量: ≥99.9%(V)⑵产品氮气压力: 0.003MPa⑶产品氮气温度: ≤40℃⑶产品氮气规模: 6,500Nm3/h (V)1.2.3.3产品氮气⑴产品氮气含量: ≥95%(V)⑵产品氮气压力: 0.05MPa⑶产品氮气温度: ≤40℃⑶产品氮气规模: 400Nm3/h (V)1.2.4技术性能指标1.2.4.1电耗: 1050KW1.2.4.2 循环水: 120t/h1.2.5工艺流程:工艺流程示意图1.2.6装置组成:本装置提浓段包括3台换热器(E0101A/B,E0102)、12台吸附塔(T0101A-L)、2台空气鼓风机(C0101A/B)、2台氮气置换风机(C0102A/B)、1台氮气产品缓冲罐(V0101)。

制氧工艺流程

制氧工艺流程

1。

氧气和氮气的生产原料空气自吸入塔吸入,经空气过滤器除去灰尘及其它机械杂质。

空气经过滤后在离心式空压机中经压缩至0。

52MPa左右,经空气冷却塔预冷,冷却水分段进入冷却塔内,下段为循环冷却水,上段为低温冷冻水.空气经空气冷却塔冷却后降至约10℃,然后进入切换使用的分子筛吸附器,空气中的二氧化碳,碳氢化合物及残留的水蒸气被吸附。

分子筛吸附器为两只切换使用,其中一只工作时另一只再生,纯化器的切换周期为240分钟.空气经净化后,分为两路:大部分空气在主换热器中与返流气体(纯氧、纯氮、污氮等)换热达到接近液化温度约—173℃进入下塔。

另一路空气在主换热器内被返流冷气体冷却至-105℃时抽出进入膨胀机膨胀制冷,然后入上塔参加精馏同时补充冷量损失。

在下塔中,空气被初步分离成氮和含氧38—40%的富氧液空(下塔底部),顶部生成的氮气在冷凝蒸发器中被冷凝为液氮,同时主冷的低压侧液氧被汽化。

部分液氮作为下塔回流液,另一部分液氮从下塔顶部引出,经过冷器中过冷后经节流送入上塔中部作回流液和粗氩塔Ⅰ冷凝器冷凝侧的冷源。

下塔底部的富氧液空引出后经节流降温送入上塔做为回流液参与上塔精馏.氧气从上塔底部引出,并在主换热器中与原料空气复热后出冷箱进入氧气压缩机加压后送往用户.污氮气从上塔上部引出,并在过冷器及主换热器中复热后送出分馏塔外,大部分作为分子筛的再生气体(用量约21000/h)。

小部分进入水冷塔中作为冷源冷却循环水。

氮气从上塔顶部引出,在过冷器及主换热器中复热后出冷箱,经氮气压缩机加压后送往用户。

产品液氧从主冷中排出送入液氧贮槽保存。

从液氧贮槽中排出的液氧,用液氧泵加压后的进入汽化器,蒸发成氧气然后进入氧气管网送用户.2、氩气的生产精液氩是采用低温全精馏法制取的。

从上塔相应部位抽出氩馏分气体约18000m3/h,含量为8~10%(体积),含氮量小于0.06%(体积).氩馏分直接从粗氩塔Ⅱ的底部导入,粗氩塔Ⅱ上部采用粗氩塔Ⅰ底部排出的粗液氩作为回流液,作为回流液的粗液氩经液氩泵加压后直接进入粗氩塔Ⅱ上部。

变压吸附制氧技术

变压吸附制氧技术

变压吸附制氧技术对变压吸附制医用氧过程中的吸附剂选择、流程开发、多层过滤系统等技术问题进行了研究,它将有助于变压吸附制氧技术在我国各级医院中的使用。

变压吸附(简称PSA)制氧是国际上最近三十年新兴起来的制氧技术,它的特点是就地产氧,只要将制氧设备接通电源,就可由空气中生产出氧气,且设备的体积小、操作简单,可省去大量的人力、物力,尤其适合实施管道化中心供氧的医院以及工业不发达地区的医院。

1原理和方法变压吸附制医用氧是采用物理吸附的方法,使用的吸附剂是沸石分子筛(zeolite molecular sieve)。

空气中的主要成分是氮气、氧气及其它稀有气体,它们的分子极性各不相同,其中氮气的极性较氧气的极性要大。

沸石分子筛是一种极性吸附剂,在等温条件下,当吸附压力增加时,它对氮气的平衡吸附量要比氧气增加很多;当吸附压力减少时,它对氮气的平衡吸附量比氧气减少很多。

利用沸石分子筛的这一特性,可采用加压吸附,减压解吸循环操作的方法制取氧气。

2吸附剂的选择在PSA吸附床中,至少有两层吸附剂,靠近进料端的吸附剂称为“预处理”吸附剂,它的主要作用是除去进料空气中的水和二氧化碳。

氧化铝通常被用作预处理吸附剂,但是,使用中人们发现在氧化铝与其它吸附剂的接触面上会产生一个低温区,称为“冷点”,会影响吸附剂的再生。

随着人们对“冷点”的进一步认识,氧化铝已被NaX型的沸石分子筛代替,因为它比氧化铝具有更高的氧、氮吸附容量和吸附热,可以帮助减少“冷点”的损害。

目前,具有更高吸附容量的NaX吸附剂已经被开发出来,可以进一步减低“冷点”效应。

靠近吸附床产品端的第二层吸附剂称为“主吸附剂”,它的主要作用是氧气、氮气的分离,一般选用具有优先吸附氮气的沸石分子筛。

在有些场合,NaX既被用来作主吸附剂,也被用作预处理吸附剂,但CaA型的沸石分子筛是变压吸附法制氧最常用的吸附剂。

为了提高分子筛的吸附性能,又开发其它类型的分子筛如CaX型的沸石分子筛,目前吸附选择性能最好的吸附剂是LiX型和MgA型沸石分子筛。

vpsa 制氧 原理

vpsa 制氧 原理

vpsa 制氧原理
VPSA技术,即变压吸附技术,是现代制氧技术中广泛应用的一种方法。

这种技术是利用特定的吸附剂对空气中的氧气进行吸附,再经过脱附和分离等过程,提取出纯的氧气。

VPSA制氧的工艺流程分为以下几步:
1. 空气进料:空气经过压缩进入VPSA装置,经过滤污、除湿、降温等预处理,通过进料管道进入吸附塔。

2. 吸附:空气进入吸附塔后,被吸附剂吸附,其中主要是吸附剂与氮气的吸附能力不同,氮气在吸附剂表面被吸附,而氧气则不被吸附,这就实现了氧气的分离。

3. 压缩:吸附后的氮气需要排放出去,此时需要将吸附塔中的压力逐渐升高,以便将吸附剂上的氮气逼出。

4. 脱附:逐步加高的压力使得吸附剂释放出吸附的氮气,此时的吸附塔中既含有纯氧气,也含有大量的氮气。

5. 泄空:为了使下一步的步骤顺利进行,需要通过泄空口将吸附塔内部的气体冲走,剩余的氧气被收集起来。

6. 吸附重复:经过以上的处理,吸附塔内剩余的氮气已经排放干净,吸附剂也被释放。

此时需要将进入的空气再次经过塔体进行重复吸附。

7. 换吸附:由于吸附剂在吸附后会失去作用,需要定期更换吸附剂,以保证制氧的稳定性和可靠性。

以上就是VPSA制氧的工艺流程,通过这种方法可以快速和高效地提取氧气,为人们的生活和工业生产提供了巨大的便利。

变压吸附法制氧操作规程

变压吸附法制氧操作规程

变压吸附法制氧操作规程1.编制目的:本规程旨在规范变压吸附法(PSA)制氧操作,确保设备顺利高效运行,生产安全可靠。

2.适用范围:本规程适用于变压吸附法制氧装置的日常操作。

3.安全操作:a.操作人员必须经过专业培训,并熟悉设备的结构及各个部件功能。

b.操作过程中,操作人员必须佩戴个人防护装备,包括眼镜、防护服和手套等。

c.在操作前,检查设备各个部件是否处于正常状态,如存在异常应及时通知维修人员处理。

d.操作人员必须熟悉紧急停机程序,能够迅速响应紧急情况。

e.在操作过程中,禁止随意更改设备参数及操作流程。

4.操作步骤:a.开机前i.确保氧气按需供应。

ii. 检查设备各个部件是否处于正常状态,并检查设备是否与电源连接正常。

iii. 检查设备储气罐的氧气储量,并按需充气。

b.开机操作i.打开主电源,启动设备。

ii. 检查进料气体的压力,确保处于法定范围内。

iii. 启动吸附过程,确定操作参数及时间。

c.操作过程监控i.监控吸附过程中的压力、流量、温度等参数,并进行记录。

ii. 监测吸附塔是否出现异常情况,如氧气泄漏或者异常噪音等,若发现问题应及时停机检查处理。

d.脱附操作i.触发脱附过程,并检查脱附压力、温度等参数。

ii. 监控脱附气体的流量、浓度等参数,并记录。

e.关机操作i.在确认脱附过程完毕后,关闭主电源。

ii. 检查设备各个部件是否处于停机状态,并清理设备周围环境。

5.维护与保养:a.定期对设备进行检查和清洁,并记录检查结果。

b.对设备进行必要的润滑和故障排查。

c.定期更换关键部件,如吸附剂。

6.紧急情况处理:a.在发生设备异常或紧急情况时,操作人员必须立即停机,并按照紧急停机程序进行处理。

7.记录与文件:a.每次操作结束后,必须记录操作参数、压力、温度等数据,并进行归档。

b.对设备维护保养的记录必须及时更新。

通过遵守以上规程,可以确保变压吸附(PSA)法制氧操作的顺利进行,同时确保操作的安全性和可靠性。

VPSA真空变压吸附制氧机工艺流程

VPSA真空变压吸附制氧机工艺流程VPSA(Vacuum Pressure Swing Adsorption)是一种利用吸附剂吸附和脱附技术制氧的工艺流程。

以下是VPSA制氧机的一般工艺流程:1.压缩空气进气:空气从外界经过过滤系统进入压缩机,通过多级压缩对空气进行压缩,增加氧气的浓度和压力。

2.过滤系统:压缩空气进入过滤系统,去除其中的固体颗粒、水分和杂质,以保护后续操作的设备和吸附剂。

3.预冷器:压缩空气进入预冷器,通过与冷凝水交换热量使其降温,准备进入吸附塔。

4.吸附塔:预冷空气进入吸附塔进行吸附。

吸附塔内填充有吸附剂,通常为活性炭或分子筛。

吸附剂能吸附空气中的氮气和水分,而不吸附氧气。

吸附剂通过交替吸附和脱附操作实现氧气和氮气的分离。

当吸附塔中的吸附剂饱和后,需要进行脱附操作。

5.脱附塔:脱附塔是吸附塔的对称体,当一个塔进行吸附操作时,另一个塔进行脱附操作。

在脱附塔中,将它所含的吸附剂中的氮气和水分释放出来,以准备下一轮的吸附操作。

释放出来的气体被称为排放气体或废气,其中富含氮气和水分。

6.开闭气阀:吸附塔和脱附塔之间通过开关气阀的转换,实现交替操作。

吸附塔吸附时,脱附塔进行脱附操作;吸附塔脱附时,脱附塔进行吸附操作。

7.冲洗气体进气:为了更好地脱除吸附剂中的残余废气,采用冲洗气体进气,将氮气和水分彻底排除。

8.制氧气体出口:经过一系列的吸附和脱附操作后,制氧气体被收集,准备用于各种应用。

9.循环气体回收:一部分排放气体被回收,以减少浪费和节约能源。

回收的气体经过处理后,再次进入系统供吸附塔进行吸附操作。

总结起来,VPSA真空变压吸附制氧机工艺流程主要包括压缩空气进气、过滤系统、预冷器、吸附塔、脱附塔、开闭气阀、冲洗气体进气、制氧气体出口和循环气体回收等步骤。

通过吸附剂的吸附和脱附操作,实现氧气和氮气的分离,得到高纯度的制氧气体。

这种制氧技术非常适用于医疗、工业和生活等领域的氧气需求。

变压吸附制氧技术方案

变压吸附制氧技术方案
首先,该技术的第一步是压缩空气。

为了将压缩空气送入变压吸附装置,需要采用压缩机将空气压缩至较高的压力。

通常,压缩机在这个过程
中会将压缩空气中的水分和杂质除去,以保证后续的变压吸附能正常进行。

接下来,压缩空气进入变压吸附装置,通过吸附材料进行吸附。

吸附
材料通常是一种特殊的材料,具有高度选择性地吸附氧气而排斥氮气的特性。

当压缩空气通过吸附装置时,氧气会被吸附在吸附材料上,而氮气则
会通过。

然后,在变压吸附过程中,需对吸附材料进行再生。

这一步通常是通
过降低装置压力来实现的。

当压力降低时,吸附材料会释放被吸附的氧气,恢复其吸附能力。

而吸附材料中的吸附剂会重新吸附氮气。

最后,释放的氧气被收集起来,并进行进一步的处理和加工。

在这一
过程中,可以根据需要对氧气进行纯度升级,以满足不同应用领域的需求。

总的来说,变压吸附制氧技术方案包括了压缩空气、变压吸附、脱附
和再生等几个关键步骤。

通过这些步骤,可以有效地实现对空气中氧气和
氮气的分离,得到高纯度的氧气产品。

因此,变压吸附制氧技术在医疗、
工业和环保等领域具有广泛的应用前景。

变压吸附制氧原理

变压吸附制氧原理变压吸附制氧是一种通过吸附剂吸附空气中的氮气,从而得到高纯度氧气的技术。

它利用了吸附剂对氮气和氧气的吸附选择性,通过变压操作实现对氮气和氧气的分离。

下面将详细介绍变压吸附制氧的原理和工作过程。

首先,变压吸附制氧系统由吸附塔、压缩机、变压器、控制系统等部分组成。

在工作时,空气经过预处理后进入吸附塔,吸附塔中填充有吸附剂。

当空气通过吸附塔时,吸附剂对氮气和氧气的吸附选择性会导致氮气被吸附,而氧气通过吸附塔被输出。

其次,变压吸附制氧的原理是利用吸附剂对氮气和氧气的吸附选择性不同。

在吸附塔内,当空气通过吸附剂时,由于氮气和氧气的分子大小和极性不同,吸附剂对它们的吸附能力也不同。

一般来说,吸附剂对氮气的吸附能力更强,因此氮气会被吸附在吸附剂上,而氧气则通过吸附塔输出。

接着,变压吸附制氧的工作过程主要包括吸附、脱附和再生三个阶段。

在吸附阶段,空气通过吸附塔,氮气被吸附,从而得到富氧气体。

在脱附阶段,吸附塔停止进气,通过减压或者加热的方式将吸附在吸附剂上的氮气释放出来,从而实现对吸附剂的再生。

在再生阶段,通过变压操作,将吸附塔恢复到工作状态,使其可以再次吸附氮气,产生富氧气体。

最后,变压吸附制氧技术具有操作简单、能耗低、成本较低等优点,因此在医疗、生活、工业等领域得到了广泛应用。

通过合理设计吸附剂、控制系统和工艺参数,可以实现对氮气和氧气的高效分离,从而得到高纯度的氧气产品。

综上所述,变压吸附制氧是一种通过吸附剂对氮气和氧气的吸附选择性实现氮气和氧气的分离的技术。

它的原理和工作过程清晰明了,具有广泛的应用前景和市场需求。

希望本文能够对变压吸附制氧技术有所了解,并为相关领域的研究和应用提供参考。

变压吸附制氧机原理和流程

变压吸附制氧机原理和流程变压吸附制氧机(Pressure Swing Adsorption Oxygen Generator)是一种利用分子筛技术制取氧气的设备,其主要原理是通过空气中的分子筛吸附氮气、二氧化碳等杂质,从而分离出高纯度的氧气。

该设备广泛应用于医疗、工业等领域。

原理变压吸附制氧机的制氧原理主要基于吸附剂对空气中杂质气体的选择性吸附特性。

在变压吸附制氧机中,主要分为两个工作区:吸附区和解吸区。

吸附区:吸附区主要是由分子筛吸附杂质气体,分子筛是一种高孔隙度的材料,其孔径可以控制在分子尺度。

分子筛中的小孔可以选择性地吸附氧气、氮气、二氧化碳等气体,从而实现气体分离。

在吸附区,通过高压空气的进入,使氧气、氮气、二氧化碳等气体在分子筛中发生吸附作用,从而将氮气、二氧化碳等杂质气体吸附下来,而高浓度的氧气则通过分子筛,流入解吸区。

解吸区:解吸区主要是通过降低压力,使分子筛释放吸附的氮气、二氧化碳等杂质气体,使分子筛再次具有吸附气体的能力。

在解吸区,通过减压作用,使分子筛释放吸附的氮气、二氧化碳等杂质气体,从而使分子筛再次具有吸附气体的能力,为下一轮的吸附提供条件。

流程变压吸附制氧机的流程主要分为压缩空气净化、制氧和制氮三个步骤。

压缩空气净化:压缩空气净化是变压吸附制氧机的前置处理,其目的是去除空气中的水分、油分、杂质等。

在压缩空气净化过程中,采用过滤器、冷凝器、干燥器等设备对空气进行净化处理,以保证后续制氧的质量。

制氧:制氧是变压吸附制氧机的核心步骤。

在该步骤中,经过压缩空气净化处理的空气进入变压吸附器,经过吸附区和解吸区的交替作用,从而分离出高浓度的氧气。

制氧的流程主要包括增压、吸附、减压和解吸四个步骤。

制氮:制氮是变压吸附制氧机的副产品,其原理与制氧类似,只是在吸附区和解吸区中,通过分子筛选择性吸附氧气,从而分离出高浓度的氮气。

制氮的流程与制氧类似,只是在吸附和解吸时选择性吸附不同的气体。

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变压吸附制氧工艺流程
以变压吸附制氧工艺流程为主题,我们就来了解一下这项技术的流程和原理。

变压吸附制氧技术是一种利用分子筛吸附和脱附氧气的技术。

该技术可用于空分设备中的氧气制备,也可用于空气净化和工业气体制备中。

先来看看变压吸附制氧的原理。

该技术利用了分子筛的吸附性能,而分子筛是一种孔径大小相等的多孔材料,孔径大小与要吸附的分子大小相当。

在这里,我们以空气中的氧气为例,介绍一下该技术的原理。

当空气经过分子筛时,分子筛内的分子会被吸附下来,分子筛中的空气中只留下氮气。

根据分子筛的吸附原理,氧气分子比氮气分子更容易被分子筛吸附,所以氧气分子会被分子筛吸附下来,而氮气分子则通过分子筛逸出。

当分子筛中的氧气达到饱和时,分子筛需要进行再生,将吸附的氧气脱附出来。

通过调节分子筛的压力和温度,可以实现分子筛的吸附和脱附。

接下来,我们来看看变压吸附制氧的工艺流程。

首先是空气的预处理。

空气预处理主要是去除空气中的水分和杂质,以防止水分和杂质对分子筛的影响。

然后将预处理后的空气送入变
压吸附设备中。

变压吸附设备主要由吸附塔、再生塔、压缩机和电气控制系统组成。

空气从塔顶进入吸附塔,经过分子筛吸附氧气,氮气则通过分子筛逸出,最后从塔底排出。

当吸附塔中的氧气达到饱和时,需要进行再生。

再生过程中,用压缩机将空气压缩并送入再生塔中,分子筛中的氧气会被脱附出来,最后从再生塔排出。

再生后的分子筛可以重新进入吸附塔进行吸附。

变压吸附制氧技术的优点在于其能够高效地制备氧气,同时还可以净化空气。

此外,该技术还可以用于工业气体制备中,例如制备氮气和氢气等。

变压吸附制氧技术是一种高效、可靠、节能的氧气制备技术。

通过对分子筛的吸附和脱附,实现了氧气的制备和空气的净化。

该技术不仅应用广泛,而且未来还有较大的发展潜力。

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