项目描述

VPSA变压吸附真空解析制氧设备

VPSA型变压吸附真空解析制氧设备以变压吸附、真空解析为原理, 采用优质钙/锂基分子筛为吸附剂,直接从大气中获取氧气。


工作原理

VPSA变压吸附真空解析制氧设备主要由鼓风机、真空泵、切换阀、吸附器和氧气平衡罐等组成。原料空气经罗茨鼓风机增压进入装填氧分子筛的吸附器内,其中水分、二氧化碳、氮气被吸附得以产氧。当吸附到一定程度,利用真空泵对之进行抽真空,吸附的水分、二氧化碳、氮气及少量其它气体组分别被抽出并排至大气,吸附剂得到再生。上述工艺步骤由PLC和切换阀系统来实现自动控制。

系统流程图

空气滤清器     鼓风机   温度调节系统   吸附系统     氧气平衡罐    真空泵    出口消音器     氧气储罐

应用领域

冶  金  业:电弧炉炼钢,高炉炼铁富氧,竖炉富氧助燃

有色冶炼业:铅冶炼,铜冶炼,锌冶炼,铝冶炼,各种炉窑富氧

环  保  业:饮用水处理,废水处理,纸浆漂白,污物生化处理

化  工  业:各种氧化反应,臭氧生产,煤气化

医  疗  业:吸氧吧,氧疗,体育保健

水  产  业:海、淡水养殖

其 它 产业:发酵,切割,玻璃炉窑,空调,垃圾焚烧


技术指标

产品规模:100-10000N㎥/h             氧气纯度:≥70-94%

氧气压力:≤20KPa(可增压)           年开工率:≥95%


相关图片

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VPSA-800制氧设备调试现场3

应用领域以及与深冷法的比较

平炉吹氧的作用为助燃。其目的是强化冶炼过程,缩短冶炼时间,提高平炉的钢产量。实践证明,平炉吹氧能使平炉的产钢量提高1倍以上,燃料消耗量可以降低33%~50%。

电炉用氧可以加速炉料的熔化及杂质的氧化,这意味着电炉吹氧既可以提高生产能力又能够提高特种的质量。电炉吨钢耗氧量依照冶炼钢种的不同而差异,如:冶炼碳素结构钢的吨钢耗氧20~25m3,而高合金钢耗氧25~30m3。所需氧气浓度为90%~94%的富氧。

高炉富氧鼓风能够显著地降低焦化,提高产量。据统计,氧浓度提高1%,其铁产量可以提高4%-6%,焦化降5%~6%,尤其是煤基炼铁水喷煤率达到300kg时,相应的氧气量为300m3/铁。

在有色金属冶炼过程中通入氧气,硫就可以充分燃烧,维持冶炼温度,提高熔炼速度。以铜为例,富氧炼铜可节能50%,即在同样的燃耗下,铜的产量可以增加1倍。

项目类别 深冷空分制氧装置 VPSA变压吸附真空解析制氧设备
分离原理 将空气液化,根据氧和氨沸点不同达到分离 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 工艺流程复杂,需压缩、冷却/冷冻、预处理、膨胀、液化、分馏等,操作温度低于-180℃ 工艺流程简单,仅需压/抽真空分高;操作温度为常温
装置主要特点 运动部件多,结构复杂,配套仪器控制元件多;离心空压机(或无油空压机)、汽水分离器、空气纯化器、热交换器、活塞式膨胀机,过滤器分离塔 运动部件少、设备筒单配套仪器控制元件少。鼓风机、吸附塔、真空泵、氧气贮罐
操作特点 操作复杂,无法随用随开。由于是在超低温下进行的,因此设备在投入正常运行之前,必须有一个预冷启动、无效能耗的过程(低温积液及加温吹扫)。开车及停机时间越长,次数越多,成品气的单位能耗也随之增长。操作控制及监控点多且复杂,需定期停机检修和保养。操作人员需要长时间专业技术培训,并且需具有丰富的实践操作经验。 操作简单随用随开。操作控制及监控全部由PLC实现,开车及停机时间短,小于5分钟。井且连续运行停机多长都不会影响工况。无须定期停机检修和保养。操作人员经过短时间技术培训即可上岗操作。
使用范围 需要氧气、氯气及氢气多种气体产品;氧气纯度>99.5% 提取单一气体,纯度90-95%
维护特点 离心空压机、冷凝蒸汽机、膨胀机因精度及要求高,分馏塔中的换热器的检修需专门配备经专业技术培并且有经验的人员 鼓凤机、真空泵及程控阀维护均属常规维护,可由普通维护人员完成。
土建及安装特点 机组复杂、占地面积大,需专用厂房、分塔需防冻基础、工程建筑造价高。需有安装空分经验的安装队伍,安装周期长,难度高(分馏塔),安装费用高 机组机构外形小,占地面积省,常规安装,安装周期短、费用低。
自动程序安全性 机组多,尤其采用高速透平膨胀机时,易因故障而影响设备正常运行。同时需配备熟练操作人员看管。超低温其至高压运行,有发生爆炸的危险及多起案例。 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。
纯度调整 纯度调整不方便,制氧成本高 纯度调整方便,制氧成本低
制氧成本 能耗:-1.25kwh/m 能耗:小于0.35kwh/m
总投资 投资高 投资低