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變壓吸附制氧在間歇式固定層造氣爐中的應(yīng)用

文檔作者：石春發(fā) 文檔來(lái)源：云南云天化國(guó)際化工有限公司紅磷分公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年03月15日
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小氮肥　第４２ 卷　第１０ 期　２０１４ 年１０ 月　
變壓吸附制氧在間歇式固定層
造氣爐中的應(yīng)用
石春發(fā)
（云南云天化國(guó)際化工有限公司紅磷分公司　云南開(kāi)遠(yuǎn)６６１６００）
０　前言
云南云天化國(guó)際化工有限公司紅磷分公司
（以下簡(jiǎn)稱紅磷分公司）現(xiàn)有１ 套８０ ｋｔ／ａ 合成氨
裝置，生產(chǎn)的液氨為磷酸銨的原料。合成氨裝置
采用９ 臺(tái)Φ２ ６１０ ｍｍ 造氣爐固定層間歇式制氣，
紅磷分公司為節(jié)能降耗，針對(duì)云南煤灰熔點(diǎn)低、活
性低的特點(diǎn)， 決定采用變壓吸附（ 以下簡(jiǎn)稱
ＶＰＳＡ）制氧技術(shù)增氧制氣工藝。
１?。郑校樱?制氧流程工藝
１．１?。郑校樱?制氧工藝流程及工藝
ＶＰＳＡ 制氧工藝流程及工藝見(jiàn)圖１ 。
圖１　ＶＰＳＡ 制氧工藝流程
ＶＰＳＡ 制氧技術(shù)是利用吸附劑對(duì)氣體的選擇
性吸附及各組分氣體吸附容量隨壓力變化呈差異
性的特點(diǎn)，在較高壓力時(shí)易吸附組分氮被吸附，難
吸附組分氧在氣相中富集后作為產(chǎn)品氣輸出；當(dāng)
吸附劑對(duì)氮的吸附接近飽和時(shí)，降低吸附床的吸
附壓力使易吸附組分氮解吸，吸附劑得到再生，完
成一次吸附周期，進(jìn)行下一次吸附周期。２ 臺(tái)吸
附塔交替進(jìn)行吸附和解吸再生，連續(xù)輸出產(chǎn)品氧
氣，供造氣使用。在１ 個(gè)吸附周期內(nèi)，每臺(tái)吸附塔
都經(jīng)歷吸附、順向放壓、真空解吸、真空清洗、均壓
和充壓６ 個(gè)步驟，并且在同一時(shí)刻２ 臺(tái)吸附塔分
別處于不同的操作階段。以吸附塔Ａ 為例工藝
過(guò)程如下。
（１）吸附：原料空氣經(jīng)過(guò)濾消音器除去機(jī)械
雜質(zhì)，經(jīng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)增壓至４０ ～４５ ｋＰａ 后從下部
進(jìn)入吸附塔Ａ，空氣中的水分和二氧化碳優(yōu)先被
吸附，剩余的氧從吸附塔頂端排出。獲得的氧氣
一部分作為吸附塔Ｂ 充壓用氣，另一部分作為產(chǎn)
品氣，壓力調(diào)節(jié)后經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)送往造氣系統(tǒng)。
（２）順向放壓：當(dāng)吸附劑吸附氮?dú)饨咏柡?
時(shí)，停止向吸附塔Ａ 送空氣，吸附塔Ａ 內(nèi)的氣體
利用自身的壓力導(dǎo)入已完成再生的吸附塔Ｂ，對(duì)
吸附塔Ｂ 內(nèi)的氣體進(jìn)行升壓。
（３）真空解吸：吸附塔Ａ 卸壓完畢后，用真空
泵對(duì)其抽真空，解吸吸附劑上吸附的氮?dú)猓刮?
劑得到再生。
（４）真空清洗：在對(duì)吸附塔Ａ 抽真空的同時(shí)
用部分產(chǎn)品氧氣對(duì)其進(jìn)行清洗，置換吸附劑上吸
附的氮?dú)猓沟獨(dú)獾慕馕鼮閺氐住?
（５）均壓：真空清洗步驟結(jié)束后，吸附塔Ａ 仍
處于真空狀態(tài)，用吸附塔Ｂ 的“順向放壓”流出氣
進(jìn)行升壓，并回收其中的氧氣，提高裝置氧收率。
（６）充壓：均壓步驟完成后，引入產(chǎn)品氧氣對(duì)
吸附塔升壓，同時(shí)從進(jìn)氣端引入空氣，重新開(kāi)始吸
附，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。
２ 臺(tái)吸附塔循環(huán)以上步驟，周期性切換，平
穩(wěn)、連續(xù)地產(chǎn)出氧氣。
１．２　ＶＰＳＡ 制氧工藝裝置主要設(shè)備
ＶＰＳＡ 制氧工藝裝置主要設(shè)備見(jiàn)表１。
１．３　主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
ＶＰＳＡ 制氧裝置自開(kāi)車后，運(yùn)行比較平穩(wěn)，主
要技術(shù)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)見(jiàn)表２。從表２ 數(shù)據(jù)可知，
完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
５

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