10标方工业氧气设备 20标方工业制氧系统 工业制氧机原理

制氧机参数表
空压机另购
制氧机含冷干机，
工艺描述
I．概述
本系统采用螺杆式压缩机提供压缩空气源，PSA制氮装置制取氧气，并配置成套的干燥机、过滤器以提供制氧、仪表空气等所需净化压缩空气的洁净化处理。
制氧装置采用PSA（Pressure Swing adsorption）方式，以沸石分子筛（Zeolite Molecular Sieving，简称ZMS）作为吸附剂从空气中分离出氧气。
PSA：即变压吸附，Pressure Swing Adsorption的简称。通常，气体压力越高则吸附剂的吸附量越大，反之则越小。所以，利用气体压力的周期性涨落，加压吸附，降压解吸（脱附），从而实现气体连续分离。此即为PSA循环过程。
沸石分子筛：它具有晶体的结构和特征，表面为固体骨架，内部的孔穴可起到吸附分子的作用。孔穴之间有孔道相互连接，分子由孔道经过。由于孔穴的洁净性质，分子筛的孔径分布非常均一。分子筛依据其晶体内部孔穴的大小对分子进行选择性吸附，也就是吸附一定大小的分子而排斥较大物质的分子。
 
II．基本工艺过程
本系统主要由空气压缩机、压缩空气净化设备、PSA空分制氧机组成，并根据需要配备相应的空气缓冲罐、氧气缓冲罐等。
2-1 空气压缩
本系统采用螺杆式空气压缩机供气，以满足系统所需的原料压缩空气量。参数如下：
．空气排量：≥1.85 m3/min
（已经考虑环境温度及湿度对空压机排量影响，实际制氧机压缩空气消耗见本文件中技术规格书1-3）
．排气压力：0.75 MPa
．排气含油量：≤3ppm
．功率：约15KW
 
2-2 压缩空气净化
压缩空气从空压机出来进入对应的空气净化组件（制氧机空气净化组件包括过滤器、冷干机、活性炭除油器及附属管道等组成），进行除水、除尘、除油，以满足仪表空气及制氧主机对压缩空气的洁净要求。
制氧机空气净化组件参数如下：
．处理量：2 Nm3/min
．露点：≤-20℃
．含油量：≤0.003PPm
．粉尘粒径：≤0.01um
净化后的压缩空气输出至净化空气罐。
 
2-3 净化空气罐
净化后压缩空气在净化空气罐中得以缓存，保证在制氧主机两塔切换时候所需大量压缩空气，减少通过空气净化组件的气流波动，优化净化效果。净化空气罐参数如下：
．容积：0.2m3
．工作压力：0.8MPa
．材质：Q345R
附带安全阀、压力表、排污阀等附件。
净化空气罐直接接至制氧主机进行氧气生产
 
2-4 氧气生产
本系统采用PSA（Pressure Swing adsorption）方式，由两只吸附塔交替切换运行，连续不断的从空气中分离出氧气。氧气主要指标如下：
．氧气流量：8.5Nm3/h（20℃，0.101MPa）
．氧气纯度：92%
．氧气露点：≤-50℃
．出口压力：0. 5MPa.G（可调）
2-5 工艺氧气罐
制氧主机产出氧气在工艺氧气罐中进行缓冲并有效混合，保证较终供出产品氧气压力、纯度、流量的稳定。在工艺氧气罐出口设置流量、压力、纯度检测仪表，实现产品氧气实时监控，并可以上传DCS系统进行关键参数的查看与调节。工艺氧气罐参数如下：
．容积：0.1m3
．工作压力：0.8MPa
．材质：Q345R
附带安全阀、压力表、排污阀等附件。
较终成品氧气气由工艺氧气罐直接接至用户用气点。
4-5采用ESG品牌气动角座阀，结构简单、安装方便、故障率较低。
 
1-1.设计环境条件
    使用场所：室内/室外（防爆/非防爆区）
    使用环境温度：-30～40℃（设计环境温度20℃）
    环境湿度：MAX80%（设计湿度80%）
    环境气体：周围空气应无化学污染和粉尘，以避免对CMS的损害。
 
1-2.气体技术指标
①氧气纯度、产量及空气消耗量
序号
氧气纯度
设计产氧量
对应空气消耗量
1
92%
8.5Nm3/h
1.6Nm3/h
 
 
②其他
氧气纯度：上表的氧气纯度是氧含量，其余气体主要是（N2+Ar）的体积百分比含量
氧气流量：Nm3/h为20℃，0.101MPa标准状态下计量
 
系统公用工程条件
 
①电力
 
序号
用电设备
功率
要求
1
空气压缩机
11KW
380V/50Hz 三相
2
冷冻式干燥机
0.83KW
220V/50Hz 三相
4
制氧主机
0.2KW
220V/50Hz 单相
 
 
 
②压缩空气
 
序号
消耗流量
压力
露点
温度
1
见上表
0.65-0.7MPa（经过干燥、过滤之后）
≤-20℃
5-40℃
 
空气质量符合国标GB3095-2012二类区要求
注：由前端配置的螺杆式空气压缩机提供
 
 
 
③冷却水
 
序号
用水设备
耗水量
要求
1
空气压缩机
0T/h
水压：0.25-0.4MPa，水温：≤32℃水质：酸碱度PH为6-8，电导率≤500S/m；CaCO3≤500ppm
2
冷冻式干燥机
0T/h
 
 
 
1-4. PSA装置运行性能
 
①装置连续运行时间8000小时/年。
 
②由PLC控制，全自动运行。
 
③启动与关机由操作人员现场实现。
 
④因故障、停电、氧含量**标报警时，自动切断氧气供应。
 
⑤运行噪音小于80分贝（离设备一米处）。
 
⑥自启动至产生合格氧气的时间＜30分钟。