超大型中心供氧系统VPSA供氧制氧设备

本装置采用超大气压吸附，真空解吸的两床VPSA工艺流程。主要设备包括：罗茨鼓风机、湿式罗茨真空泵、吸附器、氧气缓冲罐、切换阀门、仪表控制系统、电气控制系统、仪表空气系统、氧气压缩机等九部分组成。

6.1工艺流程简述

原料空气经过滤器去除机械杂质后，在罗茨鼓风机内压缩到40～49KPa,进入空气冷却器中冷却到30～40℃，从吸附器下部进入。为了降低噪音，罗茨鼓风机进出口都装有消音器。

吸附器内部装有两种吸附剂。床层下部装13X分子筛，用于吸附空气中水分、二氧化碳和碳氢化合物等杂质成分。上部装LiX分子筛，用于空气中氧气和氮气的分离。

空气进入吸附器后，经过13X分子筛床层后，空气中水分、二氧化碳等杂质被分子筛吸附。清洁的空气进入LiX分子筛床层时，空气中氮气被吸附。大量未被吸附的氧气和少量氮气随气流从吸附器的出口端流出，即产品气。当产品气氧气纯度开始下降，说明LiX分子筛氮气吸附量达到饱和。此时，停止向吸附器供空气。随后吸附器降压，气流从吸附器下部流出。随着床层压力降低，LiX分子筛吸附的氮气被解吸，解吸气由罗茨真空泵抽出，并排入大气。当吸附器达到一定得真空度，分子筛恢复吸附能力。

为了连续获得氧气产品，必须再有至少一个吸附器；同一时间一个吸附器吸附产氧，另外的吸附器充压或真空解吸再生，交替使用。吸附器间的工况转换是由气动切换阀来实现的。

根据设定的时间程序，PLC输出电讯号，控制电磁阀动作，电磁阀与仪表空气源连接，电磁阀动作后，仪表空气进入气动切换阀气缸，使气动切换阀开或者关闭。

吸附器上部流出的产品气先进入氧气缓冲罐，然后进入氧压机吸气口。氧气缓冲罐起平衡产品气压力的作用。

6.2装置特点

6.2.1本装置以LiX分子筛为基础，采用先进的五床工艺流程。同CaX分子筛比较，本装置电耗低，投资少，操作简单。

6.2.2鼓风机、真空泵采用中国长沙鼓风机厂有限责任公司或章丘鼓风机有限公司产品。二者已有30多年的历史，年出产上千台罗茨鼓风机。二者均有引进先进技术，经过消化吸收，结合自己长期的技术积累和技术开发，其产品性能可靠，运行稳定，最终将根据价格及周期比较最终选定。

6.2.3本装置仪表控制采用PLC+上位机联合控制。具有以下功能：

- 在线监控运行参数

- 在线修改时序

- 在线修改气动调节阀开度

- 手动状态，操作气动蝶阀开或关

- 在线调节氧气纯度和产量

- 声光报警及连续

- 保存历史参数曲线

- 在无人条件下，完成故障自动停机