vpsa 制氧 原理
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。
VPSA变压吸附工艺介绍
2-2 真空泵抽负压部分
真空泵系统包括罗茨真空泵主体及配套电机、旁路气 动切换蝶阀及手动蝶阀、Y型过滤器、消音器、波纹 管接头（或弹性接头）等成套设备。分子筛吸附达到 动态饱和状态之后必须进行解吸再生，沸石分子筛被 证明在负压真空状态下有更好的解吸再生效果。
2-4 氧气缓冲部分
氧气缓冲部分主要由氧气平衡罐、氧气缓冲罐、质量 流量计、氧气纯度分析仪、调节阀、气动切换阀等组 成。
2-5 氧气增压部分
氧气增压部分是由氧压机主体及配套电机、后冷却器、氧 气储罐、单向阀、氧气蝶阀等组成。
氧压机一般采用立式往复活塞式结构，运转时，通过曲轴、 连杆及十字头，将回转运动变为活塞在气缸内的往复运动， 并由此使工作容积作周期性变化，完成吸气、压缩、排气 和膨胀四个工作过程。当活塞由外止点向内止点运动时， 进气阀开启，气体进入气缸，吸气开始；当到达内止点时， 吸气结束；当活塞由内止点向外止点运动时，气体被压缩， 当气缸内压力超过其排气管中背压时，排气阀开启，即排 气开始，活塞到外止点时，排气结束。活塞再从外止点向 内止点运动，气缸余隙中的高压气体膨胀，当吸入管中压 力大于正在缸中膨胀的气体压力，并能克服进气阀弹簧力 时，进气阀开启，在此瞬时，膨胀结束，完成了一个工作 循环。
系统正常运行过程中需要一定量的循环冷却水对升温 气体、鼓风机、真空泵、氧压机、电机进行热交换冷 却；湿式真空泵运行过程需要微量工业用软化水用于 叶轮密封。
三、真空变压吸附制氧设备现场 安装施工
➢ 动力设备安装 ➢ 容器类设备安装 ➢ 管路施工 ➢ 电控安系统动力设备包括罗茨鼓风机、罗茨真空泵、氧 压机、仪表空压机、仪表净化组件、水泵等，其中罗 茨鼓风机、罗茨真空泵、氧压机三大件对基建及安装 要求很高。首先，土建要求满足设备动载荷及减震条 件；其次，设备吊装找正过程，应用成对斜垫铁找平， 轴的纵向不水平度不应超过0.2/1000，轴的横向不水 平度不应超过0.3/1000； 如用皮带轮装配时，风机和 电动机的两皮带轮的平行度允许偏差应小于1.5MM， 两皮带轮槽应对正，允许偏差应小于1MM。再次，按 程序规范进行二次灌浆。最后，冷却及密封系统检查， 对于氧压机部分部件需进行拆洗及回装，之后注油调 试试运行。
VPSA制氧装置6000立方每小时流量基本情况
VPSA制氧装置6000立方每小时流量基本情况VPSA制氧装置是一种通过氮气吸附剂进行变压吸附实现制氧的设备。
它可以提供高纯度的氧气，并广泛应用于石化、环保、医疗等领域。
6000立方每小时是指该装置的制氧能力，本文将对VPSA制氧装置6000立方每小时流量的基本情况进行介绍。
首先，VPSA制氧装置的原理是利用分子筛吸附剂对空气中的氮气进行吸附，使氧气单独出来。
这种装置是一个闭环系统，包括主设备、电动机、压力传感器、系统仪表等组成部分。
主设备主要由吸附塔、脱附塔和液化器组成。
吸附塔是VPSA制氧装置的核心部件，其内部填充了具有特定孔径的吸附剂。
在吸附过程中，通过调节压力和气流速度，氮气会被吸附在吸附剂上，而氧气会被留下。
接下来，施加适当的压力差，脱附塔会把吸附剂中的氮气释放出来，以便再次进行循环使用。
VPSA制氧装置的6000立方每小时流量意味着它每小时制氧能力为6000立方米。
这是一个相当大的制氧能力，可以满足大部分工业和医疗应用的需求。
需要注意的是，实际制氧效率受到多种因素的限制，如设备的运行状态、环境条件等。
因此，实际生产中的实际流量可能会有所偏差。
除了流量之外，VPSA制氧装置还有其他一些关键参数需要考虑。
首先是纯度要求，即产生氧气的纯度。
在不同的应用领域，对氧气纯度的要求是不同的。
一般来说，工业领域对氧气纯度的要求较低，而医疗领域对氧气纯度的要求较高。
其次是压力要求，即氧气供应的压力。
不同的使用场合对氧气的压力要求是不同的。
一般来说，工业领域对氧气的压力要求较低，而医疗领域对氧气的压力要求较高。
此外，还有能耗和设备维护成本等因素需要考虑。
VPSA制氧装置的制氧能力越大，相应的能耗和维护成本也会增加。
因此，在选择适合的制氧装置时，需要综合考虑流量、纯度、压力等多个因素，并权衡其对能耗和维护成本的影响。
总之，VPSA制氧装置6000立方每小时流量可以满足大部分工业和医疗应用的需求。
在选择合适的制氧装置时，需要综合考虑流量、纯度、压力、能耗和维护成本等因素，并根据具体应用场景进行选择。
深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较
深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较深冷空分制氧技术是通过空分设备将空气分离成氧气和氮气的工艺。
该工艺采用低温分离法，通过冷凝、压缩和膨胀等工艺，将空气中的氧气和氮气分离。
这种技术成本较高，但制氧质量好，稳定性强，适用于高纯氧气的制取。
VPSA变压吸附制氧技术是通过可控变压吸附原理，利用适当的吸附剂，将空气中的氧气和其他杂质分离，从而制取高纯度氧气。
该工艺成本较低，适用于低纯度氧气的制取。
比较两种技术的经济特点，主要从以下几个方面进行比较：1.投资成本：深冷空分制氧技术的设备成本较高，需要大型设备和复杂的处理工艺，投资成本较高。
而VPSA变压吸附制氧技术设备成本较低，可以约为深冷空分制氧技术的一半左右。
2.运营成本：深冷空分制氧技术的氧气纯度高，稳定性好，但能耗较高。
运营成本较高。
而VPSA变压吸附制氧技术的氧气纯度较低，但能耗较低，运营成本较低。
3.产品适用范围：深冷空分制氧技术可以制取高纯度氧气，适用于医疗、化工、电子等行业对氧气纯度要求较高的场合。
而VPSA变压吸附制氧技术适用于一般工业领域对氧气纯度要求不高的场合，如燃烧、氧化等。
4.技术难度和可操作性：深冷空分制氧技术操作复杂，所需技术力量较高。
而VPSA变压吸附制氧技术操作简单，技术难度较低。
综上所述，深冷空分制氧技术适用于对氧气纯度要求较高、投资成本更高的场合，如医疗、电子等行业。
而VPSA变压吸附制氧技术适用于对氧气纯度要求不高、投资成本较低的场合，如工业领域。
在选择制氧技术时，需要考虑到产品要求、投资成本、运营成本等因素，综合权衡选择合适的技术。
VPSA制氧机变频节能
VPSA制氧机变频节能摘要：VPSA制氧机原理，设备主要组成等；关键词：VPSA制氧机；沸石分子筛；节能1、VPSA制氧机原理变压吸附的基本原理是依靠固体吸附剂对各组分气体的吸附能力不同而进行分离。
因固体吸附剂是多孔性的，当气体与之接触时，在其表面或内部将发生容纳气体的现象，称为固体对气体的吸附；已被固体吸附的原子或分子返回到气体中去，称为解吸或脱附。
采用吸附剂随着压力的变化吸附量发生变化，对气体进行吸附或脱附的方法称为变压吸附法。
系统组成：本系统由五个系统组成：即鼓风系统、制氧系统、解吸系统、控制系统、加压系统，制氧系统是本装置的核心部分。
（1）吸附 Adsorption（A-B）由过滤器除去机械杂质后的原料空气，经罗茨鼓风机从吸附塔下部进入塔内，其中空气中H20，CO2，N2依次被塔内的各吸附剂依次吸附掉，由于O2在吸附剂中吸附很少，不断地在气相中得到富集，最终从吸附塔的出口排出。
在“吸附”步骤中，空气被加压至P4后才开始进行，在此过程中，吸附塔内压力维持P4不变，但氮气吸附量由Q1变至Q3，在吸附量达到Q3后，停止吸附塔的进气，此步结束。
经此步骤制取的氧气一部分被送往缓冲罐用于氧气输送或使用，另一部分则预留给下一步骤对低压吸附塔进行升压。
（2）均压降 Equalization Down（C-D）在“均压降”步骤中，产品氧气沿着吸附塔出口流入另一个吸附塔，对另一个吸附塔进行升压。
此时该塔的吸附压力不断下降，吸附剂上的杂质被不断解吸，然后解吸出的杂质又被上步骤中预留的“干净”吸附剂继续吸附，所以总体来看，杂质在此步骤中始终未流出吸附塔，杂质吸附量Q3在保持不变，随着时间进行，当吸附塔的吸附压力降至P3时，吸附塔内的“干净”吸附剂也基本完全被杂质占用，“均压降”步结束。
（3）真空解吸 Vacuum desorption（D-A）在“均压降”步骤结束后，虽然吸附塔内压力接近大气压，但是吸附剂内还留有一分部杂质，为了使这些杂质尽可能解吸，就必须还要对该塔进行抽真空降压。
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。
变压吸附制氧原理
VPSA制氧简介变压吸附制氧原理吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
PSA制氧装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个基本性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加。
利用吸附剂的第一个性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在高压下吸附而在低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。
装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：工业PSA-O2活性氧化铝类和分子筛类吸附剂。
吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、比表面积和表面性质等。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。
优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件。
同时，要在工业上实现有效的分离，还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽可能大。
所谓分离系数是指：在达到吸附平衡时，（弱吸附组分在吸附床死空间中残余量/弱吸附组分在吸附床中的总量）与（强吸附组分在吸附床死空间中残余量/强吸附组分在吸附床中的总量）之比。
VPSA制氧设备
7、 VPSA制氧设备与深冷法制氧的比较
项目 类别
深冷空气制氧装置
VPSA制氧装置
分离原理
将空气液化，根据氧和氮沸点不同达到分离
加压吸附，抽真空解吸，利用氧氮吸附能力不同达到分离
工艺特点 装置主要特点 操作特点 使用范围
真空解吸系统
真空泵
4
排氮消声器
进消声器
密封水桶
汽水分离器 吸附分离系统
分子筛
活性氧化铝
吸水分子筛
5
瓷球
瓷球 吸附塔 吸附塔扩散器
吸附塔收集器
ARMG-400AW
流量：260m3/min 压力：-60KPa， 功率：315KW (6000V/10000V)
CKM-400 CKM-300
套
1
Ø600
SKM-400 CECA G5000型
机组多，尤其采用高速透平膨胀机时，易因故障而影响正常运行。同时需 配备熟练操作人员看管。超低温甚至高压运行，有发生爆炸的危险 及多起案例
纯度调整不方便，制氧成本高
鼓风机、真空泵及程近期阀维护均属常规维护，可由普通维护人 员完成。
机组机构外形小，占地面积省，常规安装，安装周期短、费用低
开机后可全自动程控无人化运行。因是在常温低压下运行，无不 安全因素。无发生爆炸的危险及实例。
储罐
6
氧气缓冲罐
仪表气储气罐
现场仪表系统
仪控柜
自动化控制系统
液晶显示器
电磁阀 7
氧气分析仪
涡街流量计
压力变送器
温度传感器 控制屏蔽线
50m3 1m3
CBO-1000 西门子S7-300系列
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。