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高原供氧首選VSA

分子篩制氧工藝:按吸附壓力不同分為PSA、VSA(另稱VPSA)制氧設備兩種。PSA(Pressure Swing Adsorption)即加壓吸附(>0.1MPa);VSA(Vacuum Swing Adsorption)即常壓吸附(<0.1MPa)。

PSA制氧工藝:將原料空氣通過螺桿壓縮機增壓至0.3~0.5Mpa(高壓)工況下,三級除油冷干機除水后,輸送至裝填有此吸附劑顆粒的塔容器中,吸附去除空氣中的氮氣、二氧化碳和水分等;吸附劑顆粒吸附飽和后,直接通過放空降壓方式,使吸附在吸附劑顆粒上的氮氣、二氧化碳和水分等解吸排出,當解吸完成后,再輸入原料空氣,又富集出氧氣。通過二塔或多塔的吸附--解吸的循環操作,從而不斷富集出85~95%的氧氣。

VSA制氧工藝:將原料空氣通過制氧專用無油低壓風機提升至~0.06MPa(微正壓)工況下,輸送至裝填有分子篩顆粒的塔容器中,吸附去除空氣中的氮氣、二氧化碳和水分等,富集出氧氣;當分子篩顆粒吸附飽和后,通過制氧專用排氮機對其抽負壓,在負壓狀態下,吸附在分子篩顆粒上的氮氣、二氧化碳和水分等解吸排出,當解吸完成后,再進入下一周期,吸附富集出氧氣。通過二塔或多塔的吸附--解吸的循環操作,從而連續富集出90~96%的氧氣。


VSA制氧設備與PSA制氧技術對比表

制氧工藝

VSA制氧設備

PSA制氧設備

空氣源

通過低壓無油專用風機輸送原料空氣

通過空氣壓縮機輸送原料空氣

空氣源

 壓力

常壓操作(<0.1MPa)

高壓操作(>0.1MPa)

是否含油

全無油

有油

空氣源處理方式

無油,無需做處理

除油、除水(須需定期更換油濾,油容易污染分子篩,使設備制氧失效)

制氧分子篩

壓力低,分子篩不易粉化(分子篩使用10年內無需更換或者添加)

壓力高,分子篩易粉化,分子篩一般使用3年需更換或者添加。

日常維保安全性

日常維保操作簡單方便。

安全性能好(所有容器為常壓容器(<0.1MPa),工藝管道為常壓管道(<0.1MPa),安裝時無需報建,每年無需年檢等工作)

日常維保要求較高,塔容器屬特種設備(所有容器為壓力容器(≥0.1MPa),工藝管道為壓力管道(≥0.1MPa),安裝時需報建,每年需年檢等手續(必須配備壓力容器安全總監和安全員,需進行法律法規、標準和專業知識培訓、考核,并予以記錄、存檔、備查,考核合格后,方可持證上崗。)。

氧氣產品

產品氧氣中絕對不含油分。

生產過程中,如空氣源的三級濾芯不及時維護保養,油分容易污染產品氧氣。

運行電耗

運行電耗約0.4~0.8Nm3.O2/KW.h(使用海拔不同時,運行能耗稍有不同)

運行電耗約1.2~3.0Nm3.O2/KW.h(使用海拔高度不同時,運行能耗有不同)



結論

  VSA制氧設備廣泛地應用于高原彌散式供氧系統的現場制氧。VSA制氧經過十余年不間斷運行,是一種成熟、可靠的現場制氧方式,能很好地滿足高原低寒及路途遠保養難(免維護)等特殊使用條件,突破了高原現場制氧的限制和難題:

  • 使用安全:VSA制氧設備配置常壓容器(非特種設備),使用安全;PSA制氧設備配置的為壓力容器(特種設備);

  • 操作簡單:VSA制氧設備可365天24小時不間斷運行,一鍵啟停操作簡易方便;

  • 低維護費: VSA制氧設備主要維護項目為更換風機皮帶、添加風機齒輪油箱潤滑油等,維護成本低,不及PSA制氧維護成本的十分之一;

  • 耗電量低: VSA制氧設備運行耗電量僅為PSA制氧的三分之一;

  • 安裝簡單:VSA制氧設備為撬裝一體式,無需基礎,方便安裝; 


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