关于真空变压吸附制氧工艺流程步骤解析

什么是真空变压吸附制氧？真空变压吸附制氧经鼓风机鼓风输送低压的原料空气，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一定真空度，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)。

而变压吸附制氧工艺相对于深冷空分更加简单，属于常温常压工艺流程，主要分为以下六个部分。

一、吸附

原料空气由入口板式净化器除去悬浮的灰尘，经罗茨鼓风机增压后从底部进入吸附塔，空气中的H2O、CO2、N2被塔内吸附剂吸附，由于氧气（O2）吸附量较少，不断在气相中富集，并从吸附塔出口排出，进入缓冲罐用于氧气输送。杂质吸附饱和后，停止吸附塔进气。

二、均压降

“吸附”步骤结束后，将该吸附塔与另一个处于低压的吸附塔进行连通，以回收吸附塔内气相中的富氧气，同时完成对另一个吸附塔的升压。

三、真空解吸

在“均压降”结束后吸附塔内压力接近大气压，还要对该塔底部进行抽真空降压，促使塔内杂质分压进一步降低，使吸附的杂质尽可能解吸出来，并经真空泵排出装置。

四、冲洗

在“真空解吸”末尾阶段，在塔顶部引入产品氧气对该塔吸附剂进行清洗，此时塔内的氧气分压相对升高，而杂质分压相对降低，使得杂质在吸附剂中得到更彻底解吸，从而提高了吸附剂的再生效果，利于下一个循环的吸附。

五、均压升

经过“冲洗”后，吸附塔内的吸附剂已再生完毕。此时塔内压力较低，为了快速恢复至吸附压力，需要引入处于“均压降”步骤的吸附塔产生的富氧气对该塔进行升压，“均压升”结束后，吸附塔的压力已接近吸附工况要求压力，为下一吸附循环做好了准备。 

以上各步骤的切换主要由控制系统和专用开关蝶阀完成。控制系统按照各步骤的先后逻辑顺序来开关各专用蝶阀，进而控制吸附塔在“吸附”、“均压降”、“真空解吸”、“冲洗”、“均压升”等步骤过程中的时间长短，以此实现氧氮分离，制取符合客户要求的产品氧气。

六、产品输送

由于变压吸附塔循环氧气是成批生产的，所以产品氧气储存在一个缓冲罐中。如果产品输送管道压力低于产品缓冲罐压力，控制阀可以稳定地输送氧气；如果管道压力高于产品缓冲罐的压力，缓冲出口氧气必须经过压缩机加压后才可以输送。另外为了保证用户稳定地用气，可以设置后备氧气源(如液氧储罐)。