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变压吸附空分制氧技术目前状况和发展趋势

日期: 2016-08-01 09:12:27
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变压吸附空分制氧技术目前状况可总结为以下几条:

产氧规模在100~200m3/h以下的装置,加压吸附、常压解吸流程(PSA)因投资低被较多采用,200m3/h以上规模的装置已普遍采用真空解吸流程(VPSA或VSA)。

VPSA(或VSA)制氧装置已基本倾向于采用高效的锂基分子筛(包括LiX和混合离子交换的LiX),传统的CaA(5A)和CaX分子筛已面临淘汰的命运。国外有数家公司可生产锂基分子筛,国外厂商设计的制氧装置目前都采用锂基分子筛。国内北大先锋公司的锂基吸附剂PU-8已应用于多套装置,取得了良好的效果;其它变压吸附制氧装置制造厂家采用CaA、CaX或进口锂基分子筛的都有;据称有些国内厂商在开发锂基分子筛,但至今为止未有实际应用,有些厂家宣称开发成功并应用,但实际上采用的是进口产品。

动力设备选型上,国外公司设计的装置无一例外均采用罗茨鼓风机与罗茨真空泵的组合;国内公司设计的装置,鼓风机有选用罗茨式的也有选用离心式的,真空泵有选用罗茨式的也有选用水环式的。从理论和实践经验看,对于三床以上的多床流程,采用离心式或罗茨式鼓风机均可,但无论几床流程,采用水环式真空泵从能耗角度上显然是不合理的,这方面的认识有待提高。

从目前情况看,国内公司设计的采用锂基分子筛的装置性能指标和设备配套水平已基本接近国际先进水平,只是在两床流程装置的产氧规模上与国外公司还存在一些差距。但是国内公司在价格上具有明显的优势,因而竞争力并不弱于甚至强于国外公司。综合考虑性能价格比,在不需要多种产品、氧气纯度要求不太高和产氧规模10000 m3/h以下的用氧场合,完全可以用变压吸附制氧装置替代深冷空分制氧装置。

2、发展趋势

开发更加高效的制氧吸附剂,吸附剂领域的新发现将对变压吸附制氧技术的发展起主要推动作用,例如选择性吸氧的材料可能会彻底改变这项技术的前景。

开发更加有效、简单甚至是创新性的流程,降低包括土地占用在内的制氧装置的综合投资。

随着规模的扩大,阀门、真空泵和吸附床的限制作用将明显化,大口径、高可靠性的快速开关阀门、高容量高效率的真空泵和新的吸附床设计制造技术的发展也将变得很重要,这有赖于基础工业的发展。

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