진공 압력 변환 흡착 산소 생산 공정 소개

진공압력변환흡착(VPSA) 산소 플랜트는 일반적으로 위에 표시된 운영 단계를 활용하여 산소를 분리 및 농축합니다. 한 주기 동안 각 흡착탑은 "흡착", "감압", "진공 탈착", "퍼징" 및 "가압"의 다섯 단계를 거쳐야 합니다.

(1) 흡착

공기 중 기계적 불순물이 필터에 의해 제거된 후, 루트 블로어를 통해 흡착탑으로 유입됩니다. 공기 중의 H2O, CO2 및 N2는 흡착제 베드에 남습니다. O2는 흡착제에 거의 흡수되지 않으므로 용기 내에서 배출되는 O2는 유입되는 혼합물보다 더 농축되며, 탑 출구에서 배출됩니다. 이 단계에서 생성된 산소의 일부는 버퍼 탱크로 보내지고, 나머지 부분은 다음 단계에서 흡착탑 재생 및 가압을 위해 예비됩니다.

(2) 감압

"감압" 단계에서는 산소가 풍부한 가스가 탑 출구를 통해 "가압" 단계에 있는 다른 탑으로 이동하여 압력이 상승합니다.

(3) 진공 탈착

"감압" 단계가 끝나면 불순물을 최대한 탈착하기 위해 탑을 진공 상태로 만들고 감압해야 합니다. VPSA와 PSA의 가장 큰 차이점은 바로 이 단계에 있습니다. 즉, 진공 펌프를 사용하여 흡착탑을 추가로 배기시켜 탑 내부의 압력을 낮추고 불순물이 방출되어 진공 펌프를 통해 외부로 배출되도록 하는 것입니다.

(4) 퍼지

흡착탑의 불순물을 더욱 완전하게 탈착하기 위해 "진공 탈착" 단계가 끝날 무렵, 다른 고압 탑에서 소량의 산소를 도입하여 탑 내 흡착제를 재활성화합니다. 이때 탑 내 산소 분압은 상승하고 불순물 분압은 더욱 낮아져 흡착제가 보다 완전하게 재생되며, 이는 다음 주기 흡착에 더욱 유리합니다.

(5) 가압

"진공 탈착"과 "퍼징" 후, 흡착탑 내 흡착제는 재생됩니다. 이때 탑 내 압력은 낮아집니다. 흡착을 위해 신속하게 압력을 회복하고 흡착 전단면이 너무 빠르게 상승하는 것을 방지하기 위해 "감압" 단계에 있는 다른 흡착탑의 농축 산소를 도입하여 압력을 높여야 합니다. "가압" 단계가 완료되면 탑의 압력은 요구 사항에 도달하고 다음 흡착 주기를 준비하게 됩니다.

위 단계의 전환은 주로 제어 시스템과 스위치 버터플라이 밸브에 의해 수행됩니다. 각 단계의 순서에 따라 제어 시스템은 버터플라이 밸브를 전환하여 흡착 용기의 "흡착", "감압", "탈착", "퍼지" 또는 "가압" 과정의 시간 길이를 제어하여 산소와 질소 분리를 달성하고 최종적으로 필요한 산소를 얻습니다.