变压吸附装置原理及优点

变压吸附装置法，即PSA法，是在较高的压力下吸附，实现气体分离，在较低的压力下实现吸附剂再生。该方法基于分子筛对空气中氧气和氮气的选择性吸附，从而分离空气以获取氧气。当空气被压缩并通过带有分子筛的吸附塔时，氮气分子首先被吸附，氧气分子留在气相中形成氧气。当吸附达到平衡时，分子筛的吸附能力通过减压或真空恢复。为了连续提供氧气，变压吸附装置通常设置两个或两个以上的吸附塔，一个吸附氧气，另一个吸附氧气，以达到连续氧气的目的。

PSA法可以产生纯度为80%~95%的氧气。氧气消耗量一般为0.32kwh/nm3~0.37kwh/nm3。吸附压力高于大气压，一般为30kpa~100kpa。工艺简单，在室温下工作，自动化程度高，无人管理，特别是安全性好。在真空解吸过程中，设备的工作压力较低，容器不受压力容器的规范控制。根据吸附剂的数量，变压吸附工艺分为单塔工艺、两塔工艺、三塔工艺和五塔工艺。常用的变压吸附方法是使用吸附床、四台鼓风机和两台真空泵，在整个周期内保持两台吸附和真空，解决了大规模氧气生产的技术问题。

变压吸附装置具有以下优点:一是采用大气进气压差自动充电技术，降低鼓风机送风量，延长设备使用寿命，降低制氧成本。二是设备简单，主要设备罗茨鼓风机和真空泵运行稳定可靠，分子筛使用寿命超过10年，无需维护。第三，可以根据实际使用情况调整产生的氧气量和纯度。稳定纯度可达93%，经济纯度可达80%~90%；产氧时间快，30分钟纯度可达80%以上；单位功耗仅为0.32kwh/nm3~0.37kwh/nm3。第四，变压吸附制氧与深冷制氧的比较具有以下特点:投资少、工艺简单、面积小、运动部件少；自动化程度高，基本无人管理；能满足高炉富氧鼓风机的工艺要求。