小型工业制氧机装置工作原理:
小型制氧机变压吸附空分制氧,是采用沸石分子筛吸附氮气,未被吸附的氧气在塔页聚集并做为产品气输送***气贮罐。当处于吸附状态的吸附塔临近饱和之前,该塔自动减压解吸再生,而另一只吸附塔开始加压吸附制取氧气。两只吸附塔交替工作,完成制氧的工艺过程。吸附塔解吸再生时,采用负压,谓之VPSA。小型工业制氧机装置结构特点:
1、***省,装置安装周期较深冷装置短,土建工作量小;2、能耗较低,生产每方氧气的电耗≤0.5KW;3、自动化程度高,操作人员少;4、装置启动快,开停机方便;5、维护和***费用低;
6、装置运行稳定性、可靠性高;
7、气动控制阀i ]全部进口,安全可靠,使用寿命长;
8、主要控制设备全部进口,可根据吸附塔内压力的变化而自动调节阀门开度以维持正常生产,9、采用原装进口专用氧分子筛吸附剂,吸附性能好;
10、装置组成: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。空气鼓风机和真空泵:
工业制氧机的发展史
界上早生产制氧机的***是德国和法国。
1901年,德国的林德公司在慕尼建立低温设备制造车间,并在1903年生产出台10m3/h制氧机。
1902年,法国在巴黎建立空气液化公司,继德国之后,于1910年开始生产制氧机。
在三十年代以前,基本上只有德国和法国能生产制氧机。当时制氧机主要只能满足焊接、切割用氧及化工所需的制氮设备。生产的制氧机为主要为中、小型,其容量为2m3/h~600m3/h,品种约200种。采用的制氧机流程为高压和中压流程。
1930~1950年,除德国、法国,尚有苏联、日本、美国、英国等***也开始生产制氧机。在此期间,随着生产的发展,制氧机使用领域不断扩大,促进了大型制氧机的发展。由于大型制氧机每生产1m3氧气所需电力、金属材料都比中、小型底,故1930~1950年间,大型制氧机的品种增加较多,如西德的5000m3/h,苏联的3600m3/h,日本的3000m3/h等大型设备。当时所用的流程,除高、中压外,开始采用高低压流程。由于大型制氧机可制取廉价的氧气,从而在冶金和合成氨工业中得到应用。1932年,德国次把制氧机用于冶金和合成氨工业。1950年以后,除上述***生产制氧机以外,还有中国、捷克、东德、匈牙利、意大利等。由于钢铁工业、氮肥工业、火箭技术的发展,氧、氮耗量迅猛增加,促使制氧机向大型化发展。1957年起,10000m3/h制氧机相继问世。1967年起,20多年来,产品品种迅速增加,并逐步形成了系列,如西德林德公司大型制氧机有1000~40000m3/h典型产品;日本神钢有OF系列;日本日立制作所有TO型;日本氧气公司有NR型;英国全低压有50~1500吨/天系列产品等。同时,大型制氧机基本上采用全低压流程。
变压吸附制氮机(简称PSA制氮机)是按变压吸附技术设计、制造的氮气发生设备。是以空气为原料,以碳分子筛为吸附剂,运用变压吸附原理(PSA),利用充满微孔的分子筛,对空气进行选择性吸附,以达到氧氮分离的目的。在制氮机的研发过程中,苏州汉迅气体设备有限公司采用***模具技术,性能非常稳定。
PSA变压吸附制氮原理
碳分子筛可以同时吸附空气中的氧和氮,其吸附量也随着压力的升高而升高,而且在同一压力下氧和氮的平衡吸附量无明显的差异。因而,仅凭压力的变化很难完成氧和氮的有效分离。如果进一步考虑吸附速度的话,就能将氧和氮的吸附特性有效地区分开来。氧分子直径比氮分子小,因而扩散速度比氮快数百倍,故碳分子筛吸附氧的速度也很快,吸附约1分钟就达到90%以上;而此时氮的吸附量仅有5%左右,所以此时吸附的大体上都是氧气,而剩下的大体上都是氮气。这样,如果将吸附时间控制在1分钟以内的话,就可以将氧和氮初步分离开来,也就是说,吸附和解吸是靠压力差来实现的,压力升高时吸附,压力下降时解吸。而区分氧和氮是靠两者被吸附的速度差,通过控制吸附时间来实现的,将时间控制的很短,氧已充分吸附,而氮还未来得及吸附,就停止了吸附过程。因而变压吸附制氮要有压力的变化,也要将时间控制在1分钟以内。
1、 工艺特点:
(1) 变压吸附制氮设备具有适用气源广、产品纯度高、工艺简单、操作自动化程度高、运行费用低、等特点。
(2) 压缩空气净化组件使用寿命长易更换、易维护。
(3) 制氮设备出口流量大、出口压力可在设定范围内调节。
(4) 根据生产情况可随时开、停车。
(5) 通过变压吸附方式即可达到氮气纯度gt;99.99%,无需再配置氮气纯化设备。
(6) 加装氮气纯化装置:加氢纯化丨加碳纯化,产品合格气纯度可达≥99.999% 。
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