制氧机2
PSA制氧设备工作原理
变压吸附制氧机是以沸石分子筛为吸附剂，利用加压吸附，降压解吸的原理从空气中吸附和释放氧气，从而分离出氧气的自动化设备。沸石分子筛是一种经过特殊的孔型处理工艺加工而成的，表面和内部布满微孔的球形颗粒状吸附剂，呈白色。其孔型特性使其能够实现O2、N2的动力学分离。沸石分子筛对O2、N2的分离作用是基于这两种气体的动力学直径的微小差别，N2分子在沸石分子筛的微孔中有较快的扩散速率，O2分子扩散速率较慢。压缩空气中的水和CO2的扩散同氮相差不大。最终从吸附塔富集出来的是氧气分子。
变压吸附制氧正是利用沸石分子筛的选择吸附特性，采用加压吸附，减压解吸的循环周期，使压缩空气交替进入吸附塔来实现空气分离，从而连续产出高纯度的产品氧气。
PSA制氧机是根据变压吸附原理，采用高品质的沸石分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氧气。经过纯化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。由于空气动力学效应，氮在沸石分子筛微孔中扩散速率远大于氧，氮被沸石分子筛优先吸附，氧在气相中被富集起来，形成成品氧气。然后经减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氮气等杂质，实现再生。一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氧，另一塔脱附再生，通过PLC程序控制器控制气动阀的启闭，使两塔交替循环，以实现连续生产高品质氧气之目的。整套系统由以下部件组成：压缩空气净化组件、空气储罐、氧氮分离装置、氧气缓冲罐；如需灌钢瓶，末端加装氧气增压机及充瓶装置。
1、压缩空气净化组
空气压缩机提供的压缩空气首先通入压缩空气净化组件中，压缩空气先由管道过滤器除去大部分的油、水、尘，再经冷冻干燥机进一步除水、精过滤器除油、除尘，并由在紧随其后的超精过滤器进行深度净化。根据系统工况，优埃基气体特别设计了一套压缩空气除油器，用来防止可能出现的微量油渗透，为分子筛提供充分保护。设计严谨的空气净化组件确保了分子筛的使用寿命。经本组件处理后的洁净空气可用于仪表空气。
2、空气储气罐
空气储罐的作用是：降低气流脉动，起缓冲作用；从而减小系统压力波动，使压缩空气平稳地通过压缩空气净化组件，以便充分除去油水杂质，减轻后续PSA氧氮分离装置的负荷。同时，在吸附塔进行工作切换时，它也为PSA氧氮分离装置提供短时间内迅速升压所需的大量压缩空气，使吸附塔内压力很快上升到工作压力，保证了设备可靠稳定的运行。
3、氧氮分离装置
装有专用分子筛的吸附塔共有A、B两只。当洁净的压缩空气进入A塔入口端经分子筛向出口端流动时，N2被其吸附，产品氧气由吸附塔出口端流出。经一段时间后，A塔内的分子筛吸附饱和。这时，A塔自动停止吸附，压缩空气流入B塔进行吸氮产氧，对并A塔分子筛进行再生。分子筛的再生是通过将吸附塔迅速下降至常压脱除已吸附的N2来实现的。两塔交替进行吸附和再生，完成氧氮分离，连续输出氧气。上述过程均由可编程序控制器（PLC）来控制。当出气端氧气纯度大小设定值时，PLC程序作用，自动放空阀门打开，将不合格氧气自动放空，确保不合格氧气不流向用气点。气体放空时利用消音器消声使噪声小于75dBA。
4、氧气缓冲罐
氧气缓冲罐用于均衡从氮氧分离系统分离出来的氧气的压力和纯度，保证连续供给氧气稳定。同时，在吸附塔进行工作切换后，它将本身的部分气体回充吸附塔，一方面帮助吸附塔升压，另外也起到保护床层的作用，在设备工作过程中起到极重要的工艺辅助作用。
5、氧气灌装系统
氧气灌装包含氧气球囊、氧气增压机、氧气灌装排；使成品氧气灌装到钢瓶里。
工艺流程：
（1）左吸：空气经空压机压缩后，经过除尘、除油、干燥后，进入空气储罐，经过空气进气阀、左进气阀进入左吸附塔，塔压力升高，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，未吸附的氧气穿过吸附床，经过左产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐，这个过程称之为“左吸”。持续时间为几十秒。
（2）均压：左吸过程结束后，左吸附塔与右吸附塔通过均压阀连通，使两塔压力达到均衡，这个过程称之为“均压”，持续时间为3~5秒。 （3）右吸：均压结束后，压缩空气经过空气进气阀、右进气阀进入右吸附塔，压缩空气中的氮分子被沸石分子筛吸附，富集的氧气经过右产气阀、氧气产气阀进入氧气储罐，这个过程称之为“右吸”，持续时间为几十秒。
（4）解吸：与右吸同步进行，左吸附塔中沸石分子筛吸附的氧气通过左排气阀降压释放回大气当中，此过程称之为"解吸"。反之左塔吸附时右塔同时也在解吸。 （5）反吹：为使分子筛中降压释放出的氮气完全排放到大气中，氧气通过一个常开的反吹阀吹扫正在解吸的吸附塔，把塔内的氮气吹出吸附塔。这个过程称之为"反吹"，它与解吸是同时进行的。
右吸结束后，进入均压过程，再切换到左吸过程，一直循环进行下去，从而连续产出高纯度的氧气。
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