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變壓吸附的基本原理是依靠固體吸附劑對各組分的吸附能力不同而進(jìn)行分離的。因固體吸附劑是多孔性的,當(dāng)氣體與之接觸時(shí),在其表面或內(nèi)部將發(fā)生容納氣體的現(xiàn)象,稱為固體對氣體的吸附；已被固體吸附的原子或分子返回到氣體中去,稱為解吸或脫附。采用吸附劑隨著壓力的變化吸附量發(fā)生變化對氣體進(jìn)行吸附或脫附的方法稱為變壓吸附法。PSA制氧裝置因耗能小,操作簡單,在熱電廠臭氧氧化脫硝制氧機(jī)等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。
寶聯(lián)氣體加壓吸附真空解吸(簡稱VPSA)制氧設(shè)備,即穿透大氣壓(0.3barg) 的條件下,利用VPSA專用分子篩選擇性吸附空氣中的氮?dú)?二氧化碳和水等雜質(zhì),在抽真空的條件下對分子篩進(jìn)行解吸,從而循環(huán)制得純度較高的氧氣(~93%)。再根據(jù)用戶用氧需求,用氧壓機(jī)將氧氣壓縮到指定壓力供熱電廠臭氧氧化脫硝制氧機(jī)。
氧氣純度：90-95%
氧氣產(chǎn)量：10-10000Nm3/h
氧氣壓力：~2barg(可根據(jù)用戶要求進(jìn)行調(diào)整)
就一般PSA流程,原料空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)由塔底進(jìn)入吸附塔A,空氣中的氮?dú)?水分,二氧化碳,碳?xì)浠衔锉晃?塔頂為產(chǎn)品氧氣。當(dāng)吸附塔A的吸附劑達(dá)到一定的飽和度后,自動切換空氣進(jìn)入塔B,同時(shí)降低塔A的吸附壓力使其再生。二塔周期切換,連續(xù)獲得氧氣。
本裝置采用兩塔制VPSA法,利用分子篩從空氣中吸附氮?dú)?分離提取氧氣,制得93％的富氧?？諝饨?jīng)過過濾器進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī),在鼓風(fēng)機(jī)的輸送下從吸附塔下部進(jìn)入。吸附塔下部填充活性氧化鋁,其作用是去除空氣中的水分子和二氧化碳分子,以免使沸石分子篩“中毒”。吸附塔的上部是沸石分子篩,當(dāng)空氣流經(jīng)填滿分子篩的固定床時(shí),空氣中的氮?dú)夥肿釉谖阶饔昧ο聰U(kuò)散到分子篩固體中去,氧氣分子和氬氣原子則通過床層到緩沖罐中。緩沖罐與氧壓機(jī)相連,將產(chǎn)品氣壓縮到用戶所需的壓力,送到儲氣罐中,供用戶使用。經(jīng)過一段時(shí)間的吸附,分子篩顆粒中充滿氮?dú)夥肿?達(dá)到吸附飽和階段,此時(shí)關(guān)閉空氣進(jìn)口閥,利用塔內(nèi)的富氧空氣對剛抽真空的另一塔進(jìn)行沖洗,等壓力降到某一值時(shí)關(guān)閉均壓閥,同時(shí)打開真空泵進(jìn)口閥對塔體抽真空,到一定真空度后再利用另一塔內(nèi)的富氧氣及緩沖罐中部份產(chǎn)品氣對沸石分子篩沖洗,從而使吸附劑徹底解吸。吸附劑解吸過程完成后,用產(chǎn)品氣對塔進(jìn)行充壓,充壓至某一低真空度值后關(guān)閉緩沖閥,打開鼓風(fēng)機(jī)出口閥對吸附塔進(jìn)行充壓,為下一次吸附做準(zhǔn)備。
玻璃熔窯變壓吸附制氧（VPSAO）全氧燃燒是玻璃制造技術(shù)發(fā)展史上繼采用浮法工藝之后的“第二次革命”。傳統(tǒng)的空氣助燃，只有21%的氧氣參與，78%的氮?dú)獠粎⑴c燃燒，并攜帶大量的熱量和廢氣進(jìn)入大氣。新的變壓吸附制氧（VPSAO）全氧燃燒工藝對玻璃熔窯龐大的蓄熱室進(jìn)行改造，取消傳統(tǒng)的換火系統(tǒng)，消除熔化作業(yè)波動及料塵等對玻璃液的污染，使得窯壓、溫度、液面進(jìn)一步穩(wěn)定，同時(shí)進(jìn)行全氧助燃，使熔化過程完全。因此，該技術(shù)具有低投資、高產(chǎn)能；低能耗、高質(zhì)量；低煙塵排放等顯著優(yōu)點(diǎn)，符合世界玻璃技術(shù)發(fā)展新趨勢?，F(xiàn)在國內(nèi)分子篩新型鋰分子篩的發(fā)展和變壓吸附工藝的改進(jìn)是的變壓吸附制氧（VPSAO）的單位能耗優(yōu)勢更加的突出。
大型浮法玻璃熔窯中采用變壓吸附制氧全氧燃燒技術(shù)替代傳統(tǒng)空氣助燃技術(shù)的龍頭企業(yè)，該技術(shù)在大大降低能耗和排放的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)能提升20%，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品品質(zhì)的飛躍，為我國傳統(tǒng)浮法生產(chǎn)線進(jìn)行升級改造提供了優(yōu)秀、可靠、全新的解決方案，具有極大的推廣和應(yīng)用價(jià)值。如果該技術(shù)在全國現(xiàn)有80%以上的浮法玻璃生產(chǎn)線上得以應(yīng)用，每年將節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤340萬噸，使玻璃行業(yè)徹底甩掉“高污染、高能耗”的帽子，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。