Описание процесса получения кислорода методом вакуумной адсорбции при переменном давлении
Установки для получения кислорода методом вакуумной короткоцикловой адсорбции (VPSA) обычно используют указанные выше рабочие этапы для разделения и обогащения кислорода. За один цикл каждый адсорбционный сосуд должен пройти пять этапов: "адсорбция", "снижение давления", "вакуумная десорбция", "продувка" и "повышение давления".
(1) Адсорбция
После удаления механических примесей из воздуха фильтром, он поступает в адсорбционную башню через воздуходувку Рутса. Содержащиеся в воздухе H2O, CO2 и N2 остаются в слое адсорбента. Поскольку O2 в адсорбенте поглощается мало, O2, выходящий в сосуд, будет более богатым, чем другая поступающая смесь, и он выводится из башни через выход. Часть кислорода, полученного на этом этапе, направляется в буферную емкость, а оставшаяся часть резервируется для следующего этапа регенерации и повышения давления в адсорбционной башне.
(2) Снижение давления
На этапе "снижения давления" обогащенный кислородом газ проходит через выход сосуда в другой сосуд на этапе "повышения давления", и давление возрастает.
(3) Вакуумная десорбция
В конце этапа "снижения давления", чтобы максимально десорбировать примеси, колонна должна быть вакуумирована и разгерметизирована. Самое большое отличие VPSA от PSA заключается именно в этом этапе, а именно в использовании вакуумного насоса для дальнейшего вакуумирования адсорбционной колонны, что приводит к снижению давления в колонне при выделении примесей и их удалении через вакуумный насос наружу.
(4) Продувка
Для более полной десорбции примесей из адсорбционной колонны в конце стадии "вакуумной десорбции" небольшое количество кислорода подается из другой колонны высокого давления для регенерации адсорбента в колонне. В это время парциальное давление кислорода в колонне повышается, а парциальное давление примесей дополнительно снижается, что обеспечивает более полную регенерацию адсорбента, что более благоприятно для адсорбции в следующем цикле.
(5) Повышение давления
После "вакуумной десорбции" и "продувки" адсорбент в адсорбционном сосуде регенерируется. В это время давление в сосуде понижено. Для быстрого восстановления давления для адсорбции и предотвращения слишком быстрого смещения фронта адсорбции необходимо подавать обогащенный кислород из другого адсорбционного сосуда на этапе "снижения давления" для повышения давления. Давление в сосуде достигает требуемого уровня и готово к следующему циклу адсорбции после завершения этапа "повышения давления".
Переключение между вышеуказанными стадиями осуществляется в основном системой управления и запорно-регулирующими дисковыми затворами. В соответствии с последовательностью каждой стадии, система управления переключает дисковые затворы, регулируя длительность процессов "адсорбции", "снижения давления", "десорбции", "продувки" или "повышения давления" в адсорбционном сосуде, тем самым обеспечивая отделение кислорода от азота и, в конечном итоге, получение кислорода требуемой чистоты.
Об авторе
Основанная в 1999 году компания PKU Pioneer специализируется на технологиях разделения газов VPSA и PSA, адсорбентах, катализаторах и комплексных инженерных решениях. Опираясь на мощный потенциал НИОКР и обширный опыт промышленных проектов, компания обслуживает глобальных клиентов в сталелитейной, химической, энергетической, природоохранной и смежных отраслях.
Поделиться
Связанные новости
-
PKU Pioneer Project Spotlight: VPSA Oxygen Generation Project for Xinxing Pipes Now In Operation, Generating Over $1.76 million Annual Revenue
PKU Pioneer’s VPSA oxygen generation project for Xinxing Pipes now operates successfully, supplying 6,000 Nm3/h of oxygen for blast furnace enrichment. The system cuts costs, eliminates liquid oxygen reliability, and generates over $1.76 million annual revenue, with expected investment payback within three years. -
Прорыв! Первая установка по производству кислорода методом VPSA компании PKU Pioneer приземлилась во Вьетнаме.
В марте 2026 года компания PKU Pioneer начала сотрудничество со своим первым вьетнамским клиентом по системе кислородного литья VPSA производительностью 10 000 Нм³/ч. Обладая более чем 25-летним опытом и более чем 100 глобальными клиентами из сталелитейной отрасли, компания обеспечивает быстрое внедрение, потребление электроэнергии менее 0,3 кВт·ч/Нм³ и ежегодную экономию в размере 1-8 миллионов долларов. -
Технологический процесс и технические принципы PKU Pioneer 25 000 Нм3/ч Оборудование для производства кислорода
Ⅰ. Описание оборудования Основной принцип производства кислорода методом качающейся адсорбции под давлением (PSA): Сырой воздух перед поступлением в воздуходувку фильтруется для удаления примесей через фильтр на входе в воздуходувку. После нагнетания давления воздуходувкой он поступает в слой адсорбента по трубопроводам и пневматическим переключающим клапанам. Влага и углекислый газ, содержащиеся в сыром воздухе, адсорбируются...