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在一定的壓力下，利用空氣中氮、氧在碳分子篩上的擴(kuò)散速率差異較大，短時(shí)間內(nèi)，氧分子被碳分子篩大量吸附，氮分子在氣相富集，達(dá)到氧氮分離。 由于碳分子篩對(duì)氧的吸附容量隨壓力的不同而有明顯差異，降低壓力，即可解吸碳分子篩吸附的氧分子，使碳分子篩再生，得以重復(fù)循環(huán)使用。 采用兩個(gè)吸附塔工藝，一塔吸附產(chǎn)氮，一塔解吸再生，循環(huán)交替，連續(xù)產(chǎn)出高品質(zhì)氮?dú)狻?
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VPSA制氧系統(tǒng)主要由鼓風(fēng)機(jī)、真空泵、切換閥、吸附器和氧氣平衡罐組成。原料空氣經(jīng)吸入口過濾器除掉灰塵顆粒后,被羅茨鼓風(fēng)機(jī)增壓至0.3-0.5barg而進(jìn)入其中一只吸附器內(nèi)。吸附器內(nèi)裝填吸附劑,其中水分、二氧化碳、及少量其它氣體組分在吸附器入口處被裝填于底部的活性氧化鋁所吸附,隨后氮?dú)獗谎b填于活性氧化鋁上部的沸石分子篩所吸附。而氧氣(包括氬氣)為非吸附組分從吸附器頂部出口處作為產(chǎn)品氣排至氧氣平衡罐。 當(dāng)該吸附器吸附到一定程度,其中的吸附劑將達(dá)到飽和狀態(tài),此時(shí)通過切換閥利用真空泵對(duì)之進(jìn)行抽真空(與吸附方向相反),真空度為0.65-0.75barg。已吸附的水分、二氧化碳、氮?dú)饧吧倭科渌鼩怏w組分被抽出并排至大氣,吸附劑得到再生。
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壓縮空氣經(jīng)空氣凈化系統(tǒng)除去油、水、塵埃等雜質(zhì)后進(jìn)入裝有沸石分子篩的吸附塔，空氣中的氮?dú)?、二氧化碳、水蒸汽等被分子篩大量吸附，而氧氣由于擴(kuò)散速率大而穿過吸附劑，而實(shí)現(xiàn) 氮、氧分離。 當(dāng)吸附塔內(nèi)吸附的氮等雜質(zhì)達(dá)到飽和后，降低壓力使沸石分子得解吸再生，得以重復(fù)循環(huán)使用。 采用兩個(gè)吸附塔在PLC的控制下循環(huán)工作，連續(xù)產(chǎn)出高品質(zhì)氧氣。
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工作原理：在一定溫度下，低純度氮?dú)庵械臍埖c碳載催化劑提供的碳發(fā)生氮化反應(yīng):C+02=C02生成的C02經(jīng)變壓吸附工藝去除及深度脫水，得到高純度氮?dú)狻?
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