(Nm3原理技术方案20121201.docVIP

BKD -2Nm 3 /h -O2型变压吸附制富氧装置 技术方案 变压吸附制氧工作原理： 吸附剂（常用分子筛）在常温下处于不同压力工况时, 对空气不同组分具有不同的吸附能力。 变压吸附制氧机就是利用这一原理通过变压吸附完成对空气的分离。在常温下当压缩空气通过吸附床时, 吸附质(氮气等) 被吸附于床层上, 氧气即被分离出来, 被吸附杂质的传质区前沿（称为吸附前沿）到达床层出口预留段时, , 吸附质脱附。 如图1所示，当压缩空气进入装有吸附剂的床层时，吸附剂对氮气吸附能力较强，而对氧气吸附较差，这样可以在吸附床出口端获得一定浓度的氧气（富氧空气）。由于吸附剂具有其吸附量随压力变化而变化的特性，改变其压力，可使吸附剂交替进行吸附与解吸操作。因而这种分离工艺被称作变压吸附工艺。 变压吸附工艺主要分为PSA、VSA两类。PSA为正压（0.1~0.6MPa）吸附，常压解吸；VSA为微正压（60Pa）吸附，真空解析。如图2所示为两床PSA系统。 工作流程 工艺流程简述 本装置采用两塔PSA流程，工作时其中一塔处于吸附状态，另外一塔处于吸附再生和准备吸附状态，循环包括一次均压降压、排空解吸、一次均压升压、产品气加压等几个程序步骤。 在运行中，空气经过空压机加压至工艺要求的压力，经初步预处理后，再进入吸附塔 ，其中的H2O、N2等经过吸附剂后被依次吸附，得到纯度大于93%的氧气从塔顶输出。 当一个吸附塔吸附饱和后，首先经过一次均压降压过程，将吸附塔死空间内的部分氧气收回，同时将吸附塔压力将至大气压，使吸附剂得到完全再生。 完全再生后的吸附塔，经过一次均压升压和产品气升压两个步骤后达到吸附压力，然后又进入下一个循环吸附过程，两个吸附塔按照程序交替工作，即可以实现连续分离的过程得到93%的富氧。 流程特点 特殊的工艺流程，一塔吸附，另一塔再生。 吸附剂的利用率高，可降低装置投资。 装置操作灵活、可靠性高，可以实现无人自动控制或远程监控。 制氧设备配置 基本配置： 空压机 空压机是制氧设备中关键的组成部分，它的作用是给制氧主机提供压缩气源。而制氧设备的大部分能耗、噪音等都与空压机密切相关。 空气冷干系统及过滤装置 将空压机出来的空气进行冷却、过滤、干燥。保证分子筛制氧的效率与输出氧气的质量。 空气储罐 空气储罐是压缩空气进入制氧主机前的储备中心，平衡气压，使进入制氧主机的气流连续平稳。 制氧主机 制氧主机是制氧设备的核心部分，由吸附塔、程序控制器、控制阀等组成。它把空压机提供的压缩空气进行氧气氮气分离，提供浓度为93%的氧气。 氧气储罐 氧气储罐与制氧主机直接连接，一方面平衡氧气压力，一方面通过传感器控制氧主机工作。 备用保护系统 配置两套制氧设备，一用一备，用氧高峰时，两台同时工作。 选配装置： 远程监控系统 用户可以在办公室远程监控制氧设备的运行状况。 工艺技术指标 氧气产量： ≥2N m3/h（0℃,101.325k Pa） 氧气纯度 ≥93％ O2 产品氧气出口装置压力： ～500k P a 启动时间： ≤10min 运行周期（更换易损件间隔时间） 8000h 装置投资： 装置投资费用：（万元） 动力设备 3.0 非标设备 0.5 吸附剂 0.5 程控阀门 2.0 自控设备、仪表和电气 2.0 运输 0.5 其它 1.0 合计投资总额 9.5 投资说明 3.2.1 本投资未含基建、安装及设备运输费； 3.2.2 根据用户要求，产品气输出压力采用压氧系统可增加，来满足要求。在工艺设计当中可按用户要求给予总体考虑，其费用单独计算。 6 图1 典型吸附量和组分分压之间的关系曲线 图2 两床PSA系统