Introduction du processus de production d'oxygène par adsorption par variation de pression sous vide
Les installations de production d'oxygène par adsorption par variation de pression sous vide (VPSA) utilisent généralement les étapes de fonctionnement illustrées ci-dessus pour séparer et enrichir l'oxygène. Au cours d'un cycle, chaque cuve d'adsorption doit subir cinq étapes : "adsorption", "réduction de pression", "désorption sous vide", "purge" et "augmentation de pression".
(1) Adsorption
Après que les impuretés mécaniques de l'air sont éliminées par le filtre, il entre dans la tour d'adsorption par le ventilateur Roots. Le H2O, le CO2 et le N2 dans l'air restent dans le lit d'adsorbant. Comme l'O2 est peu absorbé dans l'adsorbant, l'O2 sortant de la cuve sera plus riche que le mélange entrant, et il est évacué par la sortie de la tour. Une partie de l'oxygène produit par cette étape est envoyée au réservoir tampon, et la partie restante est réservée pour l'étape suivante afin de régénérer et d'augmenter la pression dans la tour d'adsorption.
(2) Réduction de pression
Dans l'étape de "réduction de pression", le gaz riche en oxygène passe par la sortie de la cuve pour entrer dans une autre cuve en phase d'"augmentation de pression", et la pression monte.
(3) Désorption sous vide
À la fin de l'étape de "réduction de pression", afin de désorber les impuretés autant que possible, la tour doit être évacuée et dépressurisée. La plus grande différence entre VPSA et PSA réside dans cette étape, c'est-à-dire que la pompe à vide est utilisée pour évacuer davantage la tour d'adsorption, ce qui provoque une diminution de la pression dans la tour lorsque les impuretés sont libérées et évacuées à l'extérieur par la pompe à vide.
(4) Purge
Afin de désorber plus complètement les impuretés de la tour d'adsorption, à la fin de l'étape de "désorption sous vide", une petite quantité d'oxygène sera introduite depuis une autre tour haute pression pour revitaliser l'adsorbant dans la tour. À ce moment-là, la pression partielle d'oxygène dans la tour augmente tandis que celle des impuretés diminue davantage, de sorte que l'adsorbant est régénéré plus complètement, ce qui est plus favorable à l'adsorption dans le cycle suivant.
(5) Augmentation de pression
Après la "désorption sous vide" et la "purge", l'adsorbant dans la cuve d'adsorption est régénéré. À ce moment-là, la pression dans la cuve est réduite. Afin de rétablir rapidement la pression pour l'adsorption et d'éviter que le front d'adsorption ne monte trop rapidement, il est nécessaire d'introduire de l'oxygène enrichi provenant de l'autre cuve d'adsorption en phase de "réduction de pression" pour augmenter la pression. La pression de la cuve atteint les exigences et est prête pour le cycle d'adsorption suivant lorsque l'étape d'"augmentation de pression" est terminée.
La commutation des étapes ci-dessus est principalement effectuée par le système de contrôle et les vannes papillon de commutation. Selon l'ordre séquentiel de chaque étape, le système de contrôle commute les vannes papillon pour contrôler la durée des processus d'"adsorption", "réduction de pression", "désorption", "purge" ou "augmentation de pression" dans la cuve d'adsorption, réalisant la séparation de l'oxygène de l'azote et obtenant finalement l'oxygène requis.
À propos de l'auteur
Fondée en 1999, PKU Pioneer est spécialisée dans les technologies de séparation des gaz VPSA et PSA, les adsorbants, les catalyseurs et les solutions d'ingénierie intégrées. Soutenue par une forte capacité de R&D et une vaste expérience de projets industriels, l'entreprise sert des clients mondiaux dans les secteurs de l'acier, de la chimie, de l'énergie, de la protection de l'environnement et des industries connexes.
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