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变压吸附式制氧机的工艺流程

空气经空压机压缩后,经过除尘、除油、干燥后,进入空气储罐,经过空气进气阀、左进气阀进入左吸附塔,塔压力升高,压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附,未吸附的氧气穿过吸附床,经过左产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐,这个过程称之为左吸,持续时间为几十秒。左吸过程结束后,左吸附塔与右吸附塔通过均压阀连通,使两塔压力达到均衡,这个过程称之为均压,持续时间为3~5秒。均压结束后,压缩空气经过空气进气阀、右进气阀进入右吸附塔,压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附,富集的氧气经过右产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐,这个过程称之为右吸,持续时间为几十秒。同时左吸附塔中沸石分子筛吸附的氮气通过左排气阀降压释放回大气当中,此过程称之为解吸。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。为使分子筛中降压释放出的氮气完全排放到大气中,氧气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔,把塔内的氮气吹出吸附塔。这个过程称之为反吹,它与解吸是同时进行的。右吸结束后,进入均压过程,再切换到左吸过程,一直循进行下去,从而连续产出高纯度的产品氧气。

变压吸附式制氧机的工艺流程

制氧机的工作流程是由可编程控制器控制五个二位五通先导电磁阀,再由电磁阀分别控制十个气动管道阀的开、闭来完成的。五个二位五通先导电磁阀分别控制左吸、均压、右吸状态。左吸、均压、右吸的时间流程已经存储在可编程控制器中,在断电状态下,五个二位五通先导电磁阀的先导气都接通气动管道阀的关闭口。当流程处于左吸状态时,控制左吸的电磁阀通电,先导气接通左吸进气阀、左吸产气阀、右排气阀开启口,使得这三个阀门打开,完成左吸过程,同时右吸附塔解吸。当流程处于均压状态时,控制均压的电磁阀通电,其它阀关闭;先导气接通均压阀开启口,使得这阀门打开,完成均压过程。当流程处于右吸状态时,控制右吸的电磁阀通电,先导气接通右吸进气阀、右吸产气阀、左排气阀开启口,使得这三个阀门打开,完成右吸过程,同时左吸附塔解吸。每段流程中,除应该打开的阀门外,其它阀门都应处于关闭状态。

变压吸附式分子筛制氧机的制氧原理

世界上最早生产制氧机的国家是德国和法国。

1901年,德国的林德公司在慕尼黑市建立低温设备制造车间,并在1903年生产出第一台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、英国等国家也开始生产制氧机。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,德国第一次把制氧机用于冶金和合成氨工业。

1950年以后,除上述国家生产制氧机以外,还有中国、捷克、东德、匈牙利、意大利等(中国发展较晚,且都为深冷法)。

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,据不 完全统计,20000m3/h以上的大型制氧机不断出现,达87套之多,最大机组为50000m3/h,更大型的机组正在研制中。

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。

总之,制氧机的发展是一个不段完善的过程,设备由小型、中型向大型发展;流程由高压(200大气压)、中压(50大气压)、高低压向全低压(6大气压)方向发展,从而使制氧机的单位电耗、金属材料消耗降低,运转周期不断延长。

1、经过滤的空气在鼓风机的输送下,进入装有分子筛及活性氧化铝的吸附

塔A或B。当空气流经塔内分子筛固定床层时,空气中的氮气分子在吸

附作用力下扩散到分子筛固体中去,氧气分子和氩气原子则通过床层到

缓冲罐中,并由氧压机加压到客 户的 使用压力后, 输送到储气罐供用

户 使用。

2、经过一段时间的吸附,分子筛颗粒中充满氮气分子,达到吸附饱和阶

段, 此时关闭空气进口阀,利用塔内的富氧空气对刚抽真空的另一塔进

行冲洗,等压力降到某一值时关闭均压阀,同时打开真空泵进口阀对塔

体抽真空,氮气排出。

3、到一定真空度后再利用另一塔内的富氧气及缓冲罐中部份产品气对沸石

分子筛冲洗,从而使吸附剂彻底解吸。吸附剂解吸过程完成后,用产品

气对塔进行充压,充压至某一低真空度值后关闭缓冲阀,打开鼓风机出

口阀对吸附塔进行充压,为下一次吸附做准备。

昆山锦沪机械有限公司,变压吸附制氧专家,专注制氧设备30多年

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