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變壓吸附的基本原理是依靠固體吸附劑對(duì)各組分的吸附能力不同而進(jìn)行分離的。因固體吸附劑是多孔性的,當(dāng)氣體與之接觸時(shí),在其表面或內(nèi)部將發(fā)生容納氣體的現(xiàn)象,稱為固體對(duì)氣體的吸附；已被固體吸附的原子或分子返回到氣體中去,稱為解吸或脫附。采用吸附劑隨著壓力的變化吸附量發(fā)生變化對(duì)氣體進(jìn)行吸附或脫附的方法稱為變壓吸附法。PSA制氧裝置因耗能小,操作簡(jiǎn)單,在熱電廠臭氧氧化脫硝制氧機(jī)等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。
寶聯(lián)氣體加壓吸附真空解吸(簡(jiǎn)稱VPSA)制氧設(shè)備,即穿透大氣壓(0.3barg) 的條件下,利用VPSA專用分子篩選擇性吸附空氣中的氮?dú)?二氧化碳和水等雜質(zhì),在抽真空的條件下對(duì)分子篩進(jìn)行解吸,從而循環(huán)制得純度較高的氧氣(~93%)。再根據(jù)用戶用氧需求,用氧壓機(jī)將氧氣壓縮到指定壓力供熱電廠臭氧氧化脫硝制氧機(jī)。
氧氣純度：90-95%
氧氣產(chǎn)量：10-10000Nm3/h
氧氣壓力：~2barg(可根據(jù)用戶要求進(jìn)行調(diào)整)
就一般PSA流程,原料空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)由塔底進(jìn)入吸附塔A,空氣中的氮?dú)?水分,二氧化碳,碳?xì)浠衔锉晃?塔頂為產(chǎn)品氧氣。當(dāng)吸附塔A的吸附劑達(dá)到一定的飽和度后,自動(dòng)切換空氣進(jìn)入塔B,同時(shí)降低塔A的吸附壓力使其再生。二塔周期切換,連續(xù)獲得氧氣。
本裝置采用兩塔制VPSA法,利用分子篩從空氣中吸附氮?dú)?分離提取氧氣,制得93％的富氧。空氣經(jīng)過過濾器進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī),在鼓風(fēng)機(jī)的輸送下從吸附塔下部進(jìn)入。吸附塔下部填充活性氧化鋁,其作用是去除空氣中的水分子和二氧化碳分子,以免使沸石分子篩“中毒”。吸附塔的上部是沸石分子篩,當(dāng)空氣流經(jīng)填滿分子篩的固定床時(shí),空氣中的氮?dú)夥肿釉谖阶饔昧ο聰U(kuò)散到分子篩固體中去,氧氣分子和氬氣原子則通過床層到緩沖罐中。緩沖罐與氧壓機(jī)相連,將產(chǎn)品氣壓縮到用戶所需的壓力,送到儲(chǔ)氣罐中,供用戶使用。經(jīng)過一段時(shí)間的吸附,分子篩顆粒中充滿氮?dú)夥肿?達(dá)到吸附飽和階段,此時(shí)關(guān)閉空氣進(jìn)口閥,利用塔內(nèi)的富氧空氣對(duì)剛抽真空的另一塔進(jìn)行沖洗,等壓力降到某一值時(shí)關(guān)閉均壓閥,同時(shí)打開真空泵進(jìn)口閥對(duì)塔體抽真空,到一定真空度后再利用另一塔內(nèi)的富氧氣及緩沖罐中部份產(chǎn)品氣對(duì)沸石分子篩沖洗,從而使吸附劑徹底解吸。吸附劑解吸過程完成后,用產(chǎn)品氣對(duì)塔進(jìn)行充壓,充壓至某一低真空度值后關(guān)閉緩沖閥,打開鼓風(fēng)機(jī)出口閥對(duì)吸附塔進(jìn)行充壓,為下一次吸附做準(zhǔn)備。
玻璃熔窯變壓吸附制氧（VPSAO）全氧燃燒是玻璃制造技術(shù)發(fā)展史上繼采用浮法工藝之后的“第二次革命”。傳統(tǒng)的空氣助燃，只有21%的氧氣參與，78%的氮?dú)獠粎⑴c燃燒，并攜帶大量的熱量和廢氣進(jìn)入大氣。新的變壓吸附制氧（VPSAO）全氧燃燒工藝對(duì)玻璃熔窯龐大的蓄熱室進(jìn)行改造，取消傳統(tǒng)的換火系統(tǒng)，消除熔化作業(yè)波動(dòng)及料塵等對(duì)玻璃液的污染，使得窯壓、溫度、液面進(jìn)一步穩(wěn)定，同時(shí)進(jìn)行全氧助燃，使熔化過程完全。因此，該技術(shù)具有低投資、高產(chǎn)能；低能耗、高質(zhì)量；低煙塵排放等顯著優(yōu)點(diǎn)，符合世界玻璃技術(shù)發(fā)展新趨勢(shì)。現(xiàn)在國內(nèi)分子篩新型鋰分子篩的發(fā)展和變壓吸附工藝的改進(jìn)是的變壓吸附制氧（VPSAO）的單位能耗優(yōu)勢(shì)更加的突出。
大型浮法玻璃熔窯中采用變壓吸附制氧全氧燃燒技術(shù)替代傳統(tǒng)空氣助燃技術(shù)的龍頭企業(yè)，該技術(shù)在大大降低能耗和排放的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)能提升20%，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品品質(zhì)的飛躍，為我國傳統(tǒng)浮法生產(chǎn)線進(jìn)行升級(jí)改造提供了優(yōu)秀、可靠、全新的解決方案，具有極大的推廣和應(yīng)用價(jià)值。如果該技術(shù)在全國現(xiàn)有80%以上的浮法玻璃生產(chǎn)線上得以應(yīng)用，每年將節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤340萬噸，使玻璃行業(yè)徹底甩掉“高污染、高能耗”的帽子，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。