变压吸附制氧技术方案《精选》.doc
变压吸附制氧技术方案教材
成都宏达新元科技有限公司
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。
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）、
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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
装机功
单位
率
使用
KW 185
备注 鼓风机
6KV±5%
50Hz KW 220
真空泵
1
电
220 V±5%
2 循环水
3
软水
50Hz KW
2
吨/h
20
吨/h
5
4 仪表气
≥5bar
Nm3/h 45
连续 连续
控制系统
鼓风机、鼓风 机、冷却器
变压吸附制氧工艺流程
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。
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）。
5000PSA-O2技术方案
5000Nm3/h变压吸附制氧装置简要技术方案四川海能化工科技有限公司2015年3月一、装置概况1.装置定义本装置是采用变压吸附（PSA）工艺，从空气中分离提纯富氧的成套装置。
2.装置设计界区本装置设计界区自空气进PSA装置起，至产品氧和解吸气出口的最后一个阀门为止。
界区划分图：注：虚线框内为卖方设计界区3、装置设计规模公称产氧能力： 5000Nm3/h（折合100%纯氧）装置操作弹性： 40～100%操作时数：连续工作周期大于2年（以年开工8000小时计算）4、原料条件原料气：空气海拔高度： 300米5、产品规格纯度： 93±1%O2露点： -50℃流量： 5000Nm3/h（折合100%含O2）产品压力：常压（可按用户要求加压）产品温度：≤45℃（冷却器出口）二：基础条件1、原料气条件原料气：空气海拔高度： 300米2、公用工程边界条件电：10KV 50HZ 3相380V 50HZ 3相220V 50HZ 2相仪表风：压力≮0.3MPa温度 40℃露点 -30℃循环水：（软水）给水温度≯30℃压力≮0.45MPa 回水温度≯40℃压力≮0.35Mpa三、工艺说明3.1 流程简述本装置采用4-2-1VPSA工艺，即装置由4个吸附塔组成，其中2个吸附塔处于进料吸附的状态，其它2个处于解吸再生过程。
工艺过程由吸附、一次均压降压、抽真空和产品最终升压等步骤组成，其具体工艺过程如下：a. 吸附过程空气经过预处理罐除去灰尘和SO2及空气中的微量有机杂质后，进入鼓风机加压，然后直接进入吸附塔，其中的H2O、N2、CO2等组分经多种吸附剂后被依次吸附掉，一步得到纯度90%左右(纯度可通过计算机在70～93%间任意设定)的富O2从塔顶输出进入产品缓冲罐，然后送出界区去氧气压缩机。
当被吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，关掉该吸附塔的原料气进料阀和产品气出口阀，停止吸附。
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变压吸附制氧设备说明书
1 概述1.1 真空变压吸附制氧技术真空变压吸附制氧技术是一种新型的从空气中制取富氧的技术，真空变压吸附（VACUUM PRESSURE SWING ADSORPTION，简称VPSA），是一个近似等温变化的物理过程，它是利用气体介质中不同组分在吸附剂上的吸附容量不同而产生的气体分离，吸附剂在压力升高时进行选择性吸附，在压力降低至负压时得到脱附再生。
真空变压吸附分子筛制氧设备是以电力为动力、空气为原料，利用沸石分子筛在加正压状态下对氮的吸附容量增加，负压时对氮的吸附容量减少的特性，通过对两只吸附塔切换作用，形成正压吸附、负压脱附的循环过程，实现空气中氧、氮的分离，连续制取所需求的工业用氧。
真空变压吸附制氧设备的制氧过程为物理吸附过程，无化学反应，对环境不造成污染，是一种理想的供氧方式。
整个制氧过程相对于传统的深冷法制氧方式，具有结构简单、工艺流程简单、使用操作方便、设备启动迅速、常温低压运行、安全可靠、能耗小、制氧成本低等一系列优点。
1.2真空变压吸附制氧设备工作过程瑞气真空变压吸附分子筛制氧设备是以洁净空气为原料，经空气过滤器进入罗茨鼓风机，升压至45kpa左右，出口气体温度约50℃，经过换热器进行冷却，使温度降到35℃左右，再进入已经再生完毕处于工作状态的吸附器。
在吸附器内，空气中的水分、二氧化碳等极性分子气体经过氧化铝、13X脱水剂被吸附，干燥空气再通过LiX 分子筛后空气组分中的氮气组分被分子筛吸附分离，氧气在吸附器顶部富积进入氧气平衡器，纯度93±3%左右的富氧通过调节阀稳压处理进入缓冲罐，缓冲罐中的富氧压力在10~15kpa，缓冲罐出口富氧经过氧气压缩机升压达到所需的压力要求，高压富氧气冷却后通过氧气储罐再送至用氧用户。
为获得连续稳定的产品氧气，瑞气真空变压吸附分子筛制氧设备设置两只吸附器，交替产氧，一只吸附器产出氧气时，另一只吸附器处于抽真空再生状态，吸附器在真空泵作用下抽至-60kpa左右，排出的富氮组分经过消音处理排至室外。
变压吸附制氧技术的发展和应用
变压吸附制氧技术的发展和应用
变压吸附制氧技术基于分子筛的原理。
分子筛是一种多孔的固体物质，它可以吸附气体中的分子。
在变压吸附制氧技术中，分子筛通常使用沸石
作为吸附材料。
沸石具有许多微小的孔道，可以选择性地吸附氧气分子。
通过改变沸石的压力和温度条件，可以实现对氧气和其他气体的有效分离。
变压吸附制氧技术的应用非常广泛。
首先，它在医疗领域用于治疗呼
吸系统疾病。
许多患有呼吸困难的患者需要额外的氧气供应来维持正常的
生活。
通过变压吸附制氧技术，可以提供高纯度的氧气，以满足患者的需求。
此外，该技术还可用于手术室、急救车和其他医疗设施，以确保氧气
供给的稳定和可靠。
其次，变压吸附制氧技术在工业领域中也有许多应用。
例如，钢铁、
化工、玻璃等行业需要大量氧气来支持其生产过程。
通过变压吸附制氧技术，可以从空气中提取高纯度的氧气，用于这些工业生产过程。
与传统的
液氧供应相比，变压吸附制氧技术更加节能和可持续。
此外，变压吸附制氧技术还在环境保护领域中得到了广泛应用。
例如，氧气燃烧技术被广泛应用于处理有机废气。
通过将有机废气与高纯度氧气
混合燃烧，可以将有机物完全氧化为二氧化碳和水，减少对环境的污染。
综上所述，变压吸附制氧技术是一种通过分离空气中的氧气和其他气
体来提供高纯度氧气的成熟技术。
它已经有了很长的发展历史，并在医疗、工业和环境领域中得到广泛应用。
随着技术的不断发展和创新，相信变压
吸附制氧技术将在更多领域中发挥重要作用。
制氧机原理 变压吸附(psa)技术
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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
3.2项目名称及技术性能指标：
3.3公用工程的定额配置和消耗表
3.4系统供货清单
3.4.1动力设备供货一览表
3.4.2非标设备供货一览表
3.4.3制氧填料一览表
3.4.4制氧进口程控阀一览表
3.4.5自控系统
3.4.6电控设备一览表
3.5技术资料以及交付
根据用户的要求，我公司为用户提供全套施工图设计文件或向用户及用户指定的设计院提供装置工艺包和基础设计资料，保证施工图设计的顺利进行。
3.6工程进度
1、合同签订并收到预付款后30天内完成施工图设计
2、合同生效后6个月内装置建成投产。
3.7系统报价
说明：该报价仅基本配置报价，如配置有变化，价格也会做相应变化。
该报价有效期为3个月
四、近两年变压吸附设备部分业绩表
五、公司投资成功案例
5.1四川简阳川橡通力有限公司制氧厂
2004年我公司在四川简阳川橡通力有限公司投资132万元ZY-300/90变压吸附制氧设备一套并成立四川简阳天欣气体有限公司。
5.2百色融达铜业有限公司制氧厂
2005-2008年我公司在百色融达铜业有限公司共计投资2700
万元并成立广西聚源气体科技有限公司
2005年在百色融达铜业有限公司一期投资600万元ZY-1000/90变压吸附制氧设备一套
2006年在百色融达铜业有限公司二期投资600万元ZY-1000/90变压吸附制氧设备一套
2007年在百色融达铜业有限公司制氧厂三期期投资1200万元ZY-2000/90变压吸附制氧设备一套
2008年在百色融达铜业有限公司制氧厂四期期投资300万元KDON550/800制氧设备一套
5.3新疆联合铜业有限公司制氧厂
2009 在新疆联合铜业有限公司制氧厂投资1200万元ZY-2000/90变压吸附制氧设备一套
5.4广西有色再生金属有限公司制氧厂
2010-2013年在广西有色再生金属有限公司共计投资8000万元并成立广西川桂气体科技有限公司
2010年在广西有色再生金属有限公司一期投资3000万元ZY-3000/90变压吸附制氧设备一套
2011-1012年在广西有色再生金属有限公司二投资5000万元KDON7500/15000/230制氧设备一套。