工業(yè)制氧機(jī)主要設(shè)備工作原理

變壓吸附空分制氧(簡稱P.S.A制氧) 是一種先進(jìn)的氣體分離技術(shù)，以優(yōu)質(zhì)進(jìn)口制氧鋰分子篩（CMS）為吸附劑，采用常溫下變壓吸附原理（PSA）分離空氣制取純度為50%-99%氧氣。

氧、氮兩種氣體分子在分子篩表面上的擴(kuò)散速率不同，直徑較小的氣體分子（O2）擴(kuò)散速率較快，較多的進(jìn)入碳分子篩微孔，直徑較大的氣體分子（N2）擴(kuò)散速率較慢，進(jìn)入鋰分子篩微孔較少。利用鋰分子篩對氮和氧的這種選擇吸附性差異，導(dǎo)致短時間內(nèi)氮在吸附相富集，氧在氣體相富集，如此氧氮分離，在PSA條件下得到氣相富集物氧氣。

鋰分子篩對氧和氮在不同壓力下某一時間內(nèi)吸附量的變化差異曲線：

一段時間后，分子篩對氮的吸附達(dá)到平衡，根據(jù)鋰分子篩在不同壓力下對吸附氣體的吸附量不同的特性，降低壓力使鋰分子篩解除對氮的吸附，這一過程為再生。根據(jù)再生壓力的不同，可分為真空再生和常壓再生。常壓再生利于分子篩的徹底再生，易于獲得高純度氣體。

變壓吸附制氧機(jī)（簡稱PSA制氧機(jī)）是按變壓吸附技術(shù)設(shè)計(jì)、制造的氧氣發(fā)生設(shè)備。通常使用兩吸附塔并聯(lián)，由全自動控制系統(tǒng)按特定可編程序嚴(yán)格控制時序，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，完成氧氮分離，獲得所需純度的氧氣。

鋰分子篩（CMS）的動態(tài)吸附量和分離系數(shù)的性能優(yōu)劣決定了制氧機(jī)的好壞。

（自動轉(zhuǎn)換）

第三章 設(shè)備 特 點(diǎn)

PSA制氧機(jī)特點(diǎn)

◆安裝方便：

設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、整體撬裝，占地小無需基建投資，投資少；

◆比其它供氧方式更經(jīng)濟(jì)

PSA工藝是一種簡便的制氧方法，以空氣為原料，能耗僅為空壓機(jī)所消耗的電能，具有運(yùn)行成本低、能耗低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

◆機(jī)電儀表一體化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動化運(yùn)行

進(jìn)口PLC控制全自動運(yùn)行。氧氣流量壓力純度可調(diào)并連續(xù)顯示，可設(shè)定壓力、流量、純度報(bào)警并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制和檢測計(jì)量，實(shí)現(xiàn)真正無人操作。先進(jìn)的控制系統(tǒng)使操作變得更加簡單，從而保證了氣體純度、流量的穩(wěn)定。

◆高品質(zhì)元器件是運(yùn)行穩(wěn)定可靠的保證

氣動閥門、電磁先導(dǎo)閥門等關(guān)鍵部件采用進(jìn)口配置，運(yùn)行可靠，切換速度快，使用壽命達(dá)百萬次以上，故障率低，維修方便，維護(hù)費(fèi)用低。

◆氧含量連續(xù)顯示、超限自動報(bào)警系統(tǒng)：

在線監(jiān)控氧氣純度，確保所需氧氣純度穩(wěn)定。

◆優(yōu)質(zhì)鋰分子篩：

具有吸附容量大，抗壓性能高，使用壽命長。正常操作使用壽命可達(dá)7～8年。

◆先進(jìn)的裝填技術(shù)保證設(shè)備的使用壽命

碳分子篩采用“暴風(fēng)雪”法裝填，使分子篩分布均勻無死角，且不易粉化；吸附塔采用多級分流布?xì)庋b置和分子篩自動壓緊裝置。保證鋰分子篩吸附性能和壓緊狀態(tài)，有效延長鋰分子篩使用壽命。

◆壓差指示、集中排污：

每級過濾器都帶有壓差指示，集中自動排污系統(tǒng)。 

◆理想的純度選擇范圍：

氧氣純度調(diào)節(jié)方便,可根據(jù)用戶的需求在50%-99%之間任意調(diào)節(jié)，

◆系統(tǒng)獨(dú)特的循環(huán)切換工藝：

降低了閥門的磨損，延長了設(shè)備的使用壽命和降低了維護(hù)費(fèi)用。

◆免費(fèi)調(diào)試，終身維護(hù)：

雄厚的技術(shù)實(shí)力和優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)，提供連續(xù)的技術(shù)支持，使用戶使用無后顧之憂。

第四章 系統(tǒng) 流 程 說 明

本套保護(hù)氣站系統(tǒng)是由壓縮空氣裝置、壓縮空氣凈化裝置、變壓吸附制氧裝置、等設(shè)備組成。

一、壓縮空氣系統(tǒng)

壓縮空氣系統(tǒng)由螺桿式壓縮機(jī)和空氣緩沖罐組成，提供變壓吸附制氮裝置所需的氣源。該系統(tǒng)提供穩(wěn)定的輸出壓力和足夠的氣量。空壓機(jī)選用運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，維護(hù)簡單，低噪音，無基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)的螺桿式空壓機(jī)。空氣緩沖罐主要是作為氣源的緩沖器，起穩(wěn)定和儲存作用，此外還可以收集和排除進(jìn)入壓縮空氣源的大部分油水冷凝液。緩沖罐裝有壓力表，安全閥，排污口。

空壓機(jī)的排氣能力稍大于制氮機(jī)額定產(chǎn)量下的空氣耗量，由于其啟停受到排氣壓力控制，當(dāng)排氣量大于耗氣量時，排出壓力上升，空壓機(jī)卸載；反之則空壓機(jī)加載。通過如此循環(huán)啟停，使空壓機(jī)排氣量適合制氮機(jī)耗氣量要求，并適應(yīng)生產(chǎn)線在變工況時（低于額定產(chǎn)量）的運(yùn)行需要。

二、空氣凈化系統(tǒng)

從緩沖罐出來的壓縮空氣首先進(jìn)入C級過濾器實(shí)現(xiàn)粗過濾，然后進(jìn)入冷凍式干燥機(jī)，將壓縮空氣強(qiáng)制降溫，使空氣中的水蒸汽冷凝，凝結(jié)成的液態(tài)水夾帶塵、油排出機(jī)外。冷干機(jī)最好放置于壓縮機(jī)房。工藝流程采用冷凍干燥機(jī)除油水，基于三點(diǎn)原因：

1、后級T級送氣管路過濾器進(jìn)氣口最大液體負(fù)載：2000ppm w/w露點(diǎn)＜－12℃，不采用冷凍干燥機(jī)，T級送氣管路過濾器易失效；

2、冬季室外氣溫較低，壓縮空氣溫度降低后析出水分，堵塞管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)需傾斜并作排液；

3、管路系統(tǒng)析出水份后易腐蝕生銹。

冷干燥機(jī)的后精密度過濾器組，精密過濾器組由二級過濾器組成。分別是T級主管路過濾器與A級高效除油霧過濾器。T級主管路過濾器精密度為1um，濾除1um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，殘留油份含量1ppm w/w。A級高效除油霧過濾器過濾精度0.01um濾除0.01um和更大的固態(tài)與液態(tài)顆粒，99.999+%油霧；殘留油份含量0.001ppm w/w。壓縮空氣品質(zhì)達(dá)到ISO8573.1質(zhì)量等級１級。

4、活性碳吸附過濾器

為了避免T級過濾后的微量油進(jìn)入變壓吸附的碳分子篩中，固加一只活性碳吸附過濾器，確保進(jìn)入制氮機(jī)的空氣更加潔凈。

三、變壓吸附制氧系統(tǒng)

PSA鋰分子篩制氧裝置中有兩個裝滿鋰分子篩的吸附塔，潔凈、干燥的壓縮空氣進(jìn)入變壓吸附制氧裝置，流經(jīng)裝填有鋰分子篩的吸附塔。壓縮空氣由下至上流經(jīng)吸附塔，利用分子篩在不同壓力下對氮和氧等的吸附力不同，氧氣、水、二氧化碳等組份在鋰分子篩表面吸附，未被吸附的氧氣在出口處被收集成為產(chǎn)品氣，由吸附塔上端流出，進(jìn)入緩沖罐。經(jīng)一段時間后，吸附塔中被鋰分子篩吸附的氧達(dá)到飽和，需進(jìn)行再生。

再生是通過停止吸附步驟，降低吸附塔的壓力來實(shí)現(xiàn)的。已完成吸附的吸附塔短期均壓后開始降壓，脫除已吸附的氮?dú)狻⑺⒍趸嫉冉M份，完成再生過程。

兩個吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生，從而產(chǎn)生流量和純度穩(wěn)定的產(chǎn)品氧氣。兩只吸附器的切換由PLC控制的程控閥自動完成。一臺變壓吸附制氧裝置的性能優(yōu)劣取決于吸附器、鋰分子篩、工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及電磁氣動閥等部件的性能。我公司生產(chǎn)的變壓吸附制氧裝置選用PLC可編程序控制器，選用進(jìn)口美國鋰分子篩、德國寶得公司生產(chǎn)的電磁氣動閥。