浅谈VPSA制氧机在高炉富氧上的应用

3.变压吸附装置技术特点及适用性

与传统深冷空分技术相比, 变压吸附制氧技术特点主要是: 工艺流程简单, 不需要复杂的预处理装置, 自动化程度高; 装置运行独立性强, 稳定性好, 可靠性高, 可连续供氧; 开停车时间短(一般30min内可达使用要求); 在常温常压下运行, 安全性能好;运行和维护费用低, 建工程费用低, 水电消耗少电耗仅为0. 30kWh /Nm3 )。根据国家相关政策要求, 冶金企业要充分利用现有炼钢余氧, 并大力提倡有能力的企业为炼铁高炉建专用VPSA制氧机, 以保证其稳定连续用氧的需求。传统深冷空分装置能耗高,而作为工艺流程简单、结构紧凑、自动化程度高、投资和运行成本相对较低的变压吸附制氧技术,其应用前景十分广阔, 也符合企业快速集约发展的要求。在资金及其他外围条件许可的条件下, 各大钢厂应积极考虑上马变压吸附制氧装置, 以保证铁前系统稳定均衡运行, 促进钢铁行业快速可持续发展。

4.变压吸附装置技术

炼铁高炉富氧鼓风所需氧气纯度达到80% ~85%即可, 该纯度的氧气采用变压吸附装置制取是Zui经济合理的。所谓变压吸附, 就是利用气体在吸附剂上的吸附能力不同, 对空气进行分离的一种非低温空气分离技术。一般采用常压吸附真空解吸法(简称VPSA 法) , VPSA制氧系统主要由鼓风机、真空泵、切换阀、吸附器和氧气缓冲罐组成。原料空气经吸入口过滤器除掉灰尘颗粒后,被罗茨鼓风机增压至0.45barg而进入其中一只吸附器内。吸附器内装填吸附剂,其中水分、二氧化碳、及少量其它气体组分在吸附器入口处被装填于底部的活性氧化铝所吸附,随后氮气被装填于活性氧化铝上部的沸石分子筛所吸附。而氧气(包括氩气)为非吸附组分从吸附器顶部出口处作为产品气排至氧气缓冲罐。

    当该吸附器吸附到一定程度,其中的吸附剂将达到饱和状态, 此时通过切换阀,首先经过一均压降压过程,将吸附塔死空间内的部分氧气回收,同时将吸附塔压力降至微负压，再利用真空泵对之进行抽真空(与吸附方向相反),真空度为-0.50barg。已吸附的水分、二氧化碳、氮气及少量其它气体组分被抽出并排至大气,吸附剂得到再生。

昆山锦程气体2015年在甘肃华北经贸承建了1套VPSAO-6250-4B型制氧机为业主方取得了良好的经济效益。在甘肃华北经贸的基础上，昆山锦程加大研发力度，2019年初喜获南钢25000Nm3/h的VPSA制氧机供货合同。昆山锦程气体设备有限公司是一家从事变压吸附制氧设备应用研究开发的高新技术企业制造业公司。企业的使命是，始终坚持做“良心企业、价格公道”的好产品。昆山锦程VPSA制氧机的吸附剂一次装填可使用10年以上，气动蝶阀300万次无需更换密封件。目前昆山锦程已在国内及国外有色冶金、化工、高炉富氧、臭氧氧源等行业建成近三百套装置,运行状态良好。

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