真空变压吸附制氧过程中塔内氧含量变化监测

工采网 · 发表于 2023-3-9 10:01:48

氧气是重要的工业气体，广泛应用于钢铁、有色冶金、化工、炉窑节能、环保(污水处理、垃圾焚烧等)、玻璃、造纸、医疗等行业。二十世纪九十年代锂分子筛吸附剂出现，变压吸附空分制氧迅速发展成为—种低成本制氧新技术并开始得到广泛应用。

真空变压吸附制氧技术是以空气作为原料，利用专用的制氧分子筛对空气中氧、氮等气体组分的吸附选择性，在常温状态下将空气中的氧气分离出来的先进技术。基本原理是：经鼓风机鼓风输送低压的原料空气(25-39kPa)，净化除去粉尘后进入VPSA-O2系统吸附塔。吸附塔为两塔或三塔体系，吸附塔产品气为氧气。空气中的氮气、二氧化碳、水蒸气被吸附达到设定控制值后，由于吸附压力较低，先通过常压解吸，再经过真空泵抽真空达到—定真空度，使吸附塔内吸附剂杂质彻底脱附再生。由两塔或三塔组成的吸附分离制氧系统，在PLC或DCS(数据控制系统)的控制下，程序控制阀循环切换完成连续制氧。该流程通常称真空变压吸附制氧流程(VPSA-O2)。

在VPSA空分制氧不断优化的方向,其工艺流程及工艺条件始终是研究的重点，特别是在装置运行过程中了解吸附塔内氧含量变化、探讨其变化规律可以对VPSA制氧装置工艺进一步优化和完善。下面工采网小编和大家一起看看真空变压吸附制氧过程中塔内氧含量变化监测。

通过VPSA 制氧实验装置均压、充压与吸附过程中吸附塔内氧含量变化规律需知：(1)塔均压过程中,产品气氧浓度越高,塔内氧含量也越高,均压压力可越低,塔内氧回收量也越多;真空压力越低,均压降氧含量下降越快,均压压力需越高。

(2) 充压与吸附过程中,产品气氧浓度越高,氧浓度对塔内氧含量的影响越显著;同-氧浓度下,真空压力对塔内氧含量的影响较小,且吸附剂床层越高越不明显。

(3) 要保证塔均压过程中吸附塔顶出口氧浓度高于空气中氧含量,真空压力越低、氧浓度越低时,均压降压力越高,两塔均压压力越不平衡。

(4)塔中吸附剂床层中存在着边壁效应,且塔边壁气流中氧含量比塔中心氧含量低(3%~5%)。

为监测真空变压吸附制氧过程中塔内氧含量变化工采网推荐制氧机专用氧化锆氧气传感器 - SO-E2-960。SO-E2-960氧化锆电解质中电流的载体是氧离子，所以当电压施加到氧化锆电解槽时，氧气通过氧化锆盘被抽到阳极。如果给电解槽阴极加上一个带孔的盖子，氧气流向阴极的速率就会受到限制。受到这个速率的限制，随着所施加的电压逐渐增加，电解槽内的电流会达到饱和。这个饱和电流被称为极限电流，它与周边环境中的氧气浓度成正比。

制氧机专用氧化锆氧气传感器SO-E2-960特性数据: