a處過濾的空氣在鼓風(fēng)機(jī)的輸送下,進(jìn)入裝有分子篩及活性氧化鋁的吸附塔A或B。當(dāng)空氣流經(jīng)塔內(nèi)分子篩固定床層時,空氣中的氮?dú)夥肿釉谖阶饔昧ο聰U(kuò)散到分子篩固體中去。
氧氣分子和氬氣原子則通過床層到緩沖罐中,并由氧壓機(jī)加壓到客戶的使用壓力后,輸送到儲氣罐通過C處輸出供用戶使用。
經(jīng)過一段時間的吸附,分子篩顆粒中充滿氮?dú)夥肿樱_(dá)到吸附飽和階段,此時關(guān)閉空氣進(jìn)口閥,利用塔內(nèi)的富氧空氣對剛抽真空的另一塔進(jìn)行沖洗,等壓力降到某一值時關(guān)閉均壓閥,同時打開真空泵進(jìn)口閥對塔體抽真空,氮?dú)庥蒪處排出。
到一定真空度后再利用另一塔內(nèi)的富氧氣及緩沖罐中部份產(chǎn)品氣對分子篩沖洗,從而使吸附劑徹底解吸。吸附劑解吸過程完成后,用產(chǎn)品氣對塔進(jìn)行充壓,充壓至某一低真空度值后關(guān)閉緩沖閥,打開鼓風(fēng)機(jī)出口閥對吸附塔進(jìn)行充壓,為下一次吸附做準(zhǔn)備。
近年來, 簡化工藝流程是VPSA制氧工藝發(fā)展的趨勢之一。由過去的三床、四床向單床或兩床發(fā)展。


三床制氧工藝鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)工作,壓力波動小,同時氧氣產(chǎn)品壓力高,波動小。同兩床制氧工藝比較,主要存在以下不足:
1)與兩床制氧工藝吸附、解吸時間相同的條件下,三床循環(huán)周期時間比兩床長1/3,吸附劑用量增加。
2)吸附塔和切換閥的數(shù)量增加。
3)鼓風(fēng)機(jī)平均排氣壓力和溫度高于兩床,排氣溫度高,直接影響床層吸附溫度,吸附劑的吸附能力下降。排氣壓力高,鼓風(fēng)機(jī)能耗增加。同時,國外知名VPSA制氧企業(yè)基本上都采用兩床工藝。
VPSA制氧裝置出現(xiàn)的問題及改進(jìn)
工程項(xiàng)目的建設(shè)地屬高熱地區(qū),由于鼓風(fēng)機(jī)壓比限制,鼓風(fēng)機(jī)出口溫度較高。換熱器設(shè)計(jì)較小,在實(shí)際調(diào)試過程中調(diào)整了周期,正壓有所下降,進(jìn)塔溫度才有所降低。
工程設(shè)計(jì)中,強(qiáng)調(diào)了冬季運(yùn)行的安全性,忽略了夏季運(yùn)行氣溫高給設(shè)備運(yùn)行帶來的危害性,故鼓風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口放置在室內(nèi)。
為防止噪音擴(kuò)散,主廠房基本為全密閉結(jié)構(gòu),自然通氣不良,設(shè)置的通風(fēng)設(shè)備能力不足,導(dǎo)致廠房內(nèi)溫度比環(huán)境溫度高約10℃,環(huán)境溫度28℃時,鼓風(fēng)機(jī)排氣溫度高達(dá)75℃。
吸附溫度高,吸附劑吸附性能下降,導(dǎo)致氧氣產(chǎn)量或氧氣純度下降。針對出現(xiàn)的問題,增加機(jī)械通風(fēng)設(shè)備。同時,改進(jìn)操作程序和操作工況,取得了良好的效果。