變壓吸附( Pressure Swing Adsorption,簡稱PSA)是一種先進的 氣體分離技術,使用分子篩進行加壓吸附、減壓脫附的循環操作過程。
變壓吸附制氧機利用變壓吸附技術和專用吸附劑在常溫下富集空氣中的氧氣。20世紀70年代中期,美國和德國首次將PSA技術應用于空氣分離,并應用于化工行業。到20世紀80年代中期,化學工業的發展在提高分子篩性能方面發揮了關鍵作用,使設備小型化成為可能。
根據吸附和解吸壓力的不同,通常可將常溫變壓吸附分離制氧I藝分成三種不同的工藝方式。
(1)常壓解吸變壓吸附制氧( PSA-02)與空氣變壓吸附分離制氮流程相似,一定壓力 ( 0.3-0.55MPa)的壓縮空氣經空=氣預處理系統除去油、塵及大部分的氣態水分后,潔凈空氣進入PSA-O2系統吸附塔,潔凈空氣中大部分的氮氣、二氧化碳、殘余水分被吸附,氧氣則被分離出來。當吸附塔內被吸附的雜質組分達到設定控制值時,通過常壓脫附解吸,使該吸附塔的制氧吸附劑再生。由兩塔組成的吸附分離系統在PLC可編程序邏輯控制器系統的控制下, 通過程序控制閥[ ]的開閉來循環切換完成連續制氧。該制氧流程通常稱為變壓吸附常壓解吸制氧流程(PSA-O2)。
(2)真空解吸變壓吸附制氧( VPSA-O2)經鼓風機鼓風輸送低壓的原料空=氣( 25-39kPa) ,凈化除去粉塵后進入VPSA-O2系統吸附塔。吸附塔為兩塔或三塔體系。吸附塔產品氣為氧氣。空氣中的氮氣、二氧化碳、水蒸氣被吸附達到設定控制值后,由于吸附壓力較低,先通過常壓解吸,再經過真空泵抽真空達到一定真空度,使吸附塔內吸附劑雜質徹底脫附再生。由兩塔或三塔組成的吸附分離制氧系統,在PLC或DCS (數據控制系統)的控制下,程序控制閥循環切換完成連續制氧。該流程通常稱真空解吸變壓吸附制氧流程( VPSA-O2)。
(3)真空解吸制氧( VSA-O2)鼓風機鼓風輸送低壓的原料空氣( 15-19kPa),凈化除去粉塵后進人VSA-O2系統吸附塔。吸附塔為兩塔或三塔體系。吸附塔產品氣為氧氣。空氣中的氮氣、二氧化碳、水蒸氣被吸附達到設定控制值后,由于吸附壓力較低,先經常壓解吸,再經真空泵抽真空達到一定真空度進行真空解吸,徹底脫附再生吸附塔內分子篩雜質。由兩塔或三塔組成的吸附分離制氧系統、在PLC或DCS系統的控制下,程序控制閥循環切換完成連續制氧。該流程通常稱真空解吸制氧流程( VSA-O2)。真空解吸制氧的設備規模更大,經濟性更強。