李 健，单 毅

(北京北大先锋科技有限公司，北京 100080)

0 引言

变压吸附制氧技术主要分为常压解吸变压吸附(pressure swing adsorption，PSA)制氧、真空解吸变压吸附(vacuum pressure swing adsorption，VPSA)制氧、真空解吸(vacuum swing adsorption，VSA)制氧三种。其中，尤以VPSA应用较为广泛[1-3]。近年来，随着工业的快速发展，对氧气的需求也与日俱增。经过不断改进与发展，变压吸附制氧技术凭借投资少、工期短、开停灵活、维护方便、单位能耗低等优势，迅速在冶金、化工、玻璃、造纸等行业推广，尤其在中小规模制氧过程中具有较大优势[4]。

变压吸附制氧一般采用罗茨风机作为动力设备。当环境温度发生变化时，会影响罗茨风机吸入气体的量，从而导致吸附压力出现较大波动，影响产品纯度、流量指标。本文根据北大先锋印度JSPL制氧项目中的设备配置以及操作方法，综合分析工艺流程，提出了产品气流量、纯度自动调节的实现方法，降低了因温度变化造成的纯度、流量波动。

1 工作原理与系统组成

1.1 VPSA制氧原理

空气中的主要成分氧气(21%)和氮气(78%)均具有四极矩，而氮气的四极矩(0.31Å)要比氧气的四极矩大得多。当增压空气通过锂基分子筛时，由于氮气在分子筛上的吸附能力比氧气大得多，因此被优先吸附。吸附能力较弱的氧气则穿过分子筛，在气相中获得富集，从而得到富氧产品气。当分子筛达到饱和吸附容量时，降低吸附塔内压力，使分子筛内被吸附的氮气得到解吸并通过真空泵排到大气中，完成分子筛的再生并进入下一个吸附循环中[5-6]。

由此可以看出，由于分子筛存在增压吸附以及真空解吸这两个步骤，单塔VPSA制氧系统的产氧过程是间断的。……