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富氧燃烧在陶瓷行业的技术应用也一直在探索当中
2019-07-17

    遇火源可迅速助燃。如输送氧气的管道中,铁绣、焊渣、粉末等杂质与管道内壁或配件摩擦冲撞,均易产生火花、高温而导致燃烧。其危险性与杂质的种类、粒度和氧气流速有直接关系。(2)氧气生产操作、检修时带入油污,在与高压高含量的氧气接触时极易起火燃烧,进而引发火灾。(3)若机械设备防护设施不全或检修时工人违规操作,易发生机械。(4)设备运行温度过高、充气压力过大或遇到高热会导致危险。(5)长期使用废旧分子筛的安全隐患:分子筛中毒情况较为复杂,由于分子筛的特殊吸附能力,能将大气中有毒物质充分地完全吸附。

       分子筛在VPSA制氧生产中吸附而不能脱附物质除了水份外,还有大量有害物:最普通的有碳氢化合物,如饱和和不饱碳氢化合物、烷类、烯类、类等。2.2纯氧燃烧本文以天然气燃料为例:(1)空气助燃:CH42O28N2→CO22H2O8N2;(2)纯氧助燃:CH42O2→CO22H2O。以1体积天然气做燃料燃烧,理论上需要10体积的空气或者2体积的氧气。同时,烟道排放尾气分别为11体积和3体积。在这个过程中,若采用普通空气助燃,8体积的氮气进入窑炉并被加热至炉温,然后这些高温氮气又通过烟道排出,导致了大量的热量浪费,同时若炉温超过800℃,燃烧产生的NOX也大幅增加。

     所以就燃料成本与环境保护问题,整个行业一直都在探索一个具有双赢价值的道路。例如在窑炉的设计过程中,宽体窑设计、余热回收等概念已经逐步推广开来;在燃烧系统控制、节能喷技术也能达到一定节能效果;与此同时,富氧燃烧在陶瓷行业的技术应用也一直在探索当中。2富氧燃烧技术在国内外各行业中的应用和研究2.1富氧燃烧技术概念顾名思义,富氧燃烧即是指在燃烧过程中,把氧气的体积分数大于空气中的21%氧气含量的气体作为助燃气体的一种高效燃烧技术,当助燃气体直接采用99%以上的工业纯氧时,又叫做纯氧燃烧。富氧燃烧技术可以增加燃烧火焰温度、减少一次风量,同时节约了燃料消耗、减少了尾气排放。纯氧气和空气助燃对比示意图如图1所示。

      制氧机核心部件吸附剂有变压吸附硅胶、活性氧化铝、高效Cu系吸附剂、锂基制氧吸附剂等。UOP变压吸附硅胶是针对变压吸附气体分离技术吸附剂生产工艺,控制吸附剂的孔径分布及孔容,改变吸附剂的表面物理化学性质,使其具有吸附容量大,吸附、脱炭速度快,吸附选择性强,分离系数高,使用寿命长等特点。5A沸石分子筛为吸附剂,用一个两床PSA装置,变压吸附制氧变压吸附技术的工业应用取得了突破性的进展,主要应用在氧氮分离、空气干燥与净化以。

       其中,氧氮分离的技术进展是把新型吸附剂碳分子筛与变压吸附结合起来,将空气中的O2和N2加以分离,从而获得氮气。随着分子筛性能改进和质量提高,以及变压吸附工艺的不断改进,使产品纯度和回收率不断提高制氧系统工作原理:任何一种吸附对于同一被吸附气体来说。
 
      PSA制氧设备主要由空压机、冷干机、除油器、吸附系统、氧气缓冲罐、控制系统组成。

  1、空压机:空压机为整个系统提供原料空气,根据变压吸附制氧设备的产气量,选择符合设计条件的空压机进行供气。

  2、冷干机:空压机对原料空气增压后,高温高压的压缩空气进入冷干机进行冷却、干燥、除杂,得到低温高压的压缩空气。

  3、除油器:除油器将低温高压的压缩空气中的油雾去除,防止空气中的油雾对沸石分子筛的寿命造成影响。

  4、吸附系统:吸附系统由两个装有沸石分子筛吸附剂的吸附塔和管道阀门等组成。低温高压的压缩空气从A塔底部进入,当流经吸附剂层时,空气中的氮气,二氧化碳,水蒸气等被吸附。氧气则通过吸附床层汇集到吸附塔顶部作为产品气输出。与此同时,B塔处于再生工况,当进行吸附的吸附塔快达到吸附饱和时,在控制系统的调节下,低温高压空气转而进到B塔开始吸附产氧。A、B塔如此交替轮流实现连续产氧的目的。

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