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            富氧燃燒在陶瓷行業的技術應用也一直在探索當中
            2019-07-17

                遇火源可迅速助燃。如輸送氧氣的管道中,鐵繡、焊渣、粉末等雜質與管道內壁或配件摩擦沖撞,均易產生火花、高溫而導致燃燒。其危險性與雜質的種類、粒度和氧氣流速有直接關系。(2)氧氣生產操作、檢修時帶入油污,在與高壓高含量的氧氣接觸時極易起火燃燒,進而引發火災。(3)若機械設備防護設施不全或檢修時工人違規操作,易發生機械。(4)設備運行溫度過高、充氣壓力過大或遇到高熱會導致危險。(5)長期使用廢舊分子篩的安全隱患:分子篩中毒情況較為復雜,由于分子篩的特殊吸附能力,能將大氣中有毒物質充分地完全吸附。

                   分子篩在VPSA制氧生產中吸附而不能脫附物質除了水份外,還有大量有害物:最普通的有碳氫化合物,如飽和和不飽碳氫化合物、烷類、烯類、類等。2.2純氧燃燒本文以天然氣燃料為例:(1)空氣助燃:CH42O28N2→CO22H2O8N2;(2)純氧助燃:CH42O2→CO22H2O。以1體積天然氣做燃料燃燒,理論上需要10體積的空氣或者2體積的氧氣。同時,煙道排放尾氣分別為11體積和3體積。在這個過程中,若采用普通空氣助燃,8體積的氮氣進入窯爐并被加熱至爐溫,然后這些高溫氮氣又通過煙道排出,導致了大量的熱量浪費,同時若爐溫超過800℃,燃燒產生的NOX也大幅增加。

                 所以就燃料成本與環境保護問題,整個行業一直都在探索一個具有雙贏價值的道路。例如在窯爐的設計過程中,寬體窯設計、余熱回收等概念已經逐步推廣開來;在燃燒系統控制、節能噴技術也能達到一定節能效果;與此同時,富氧燃燒在陶瓷行業的技術應用也一直在探索當中。2富氧燃燒技術在國內外各行業中的應用和研究2.1富氧燃燒技術概念顧名思義,富氧燃燒即是指在燃燒過程中,把氧氣的體積分數大于空氣中的21%氧氣含量的氣體作為助燃氣體的一種高效燃燒技術,當助燃氣體直接采用99%以上的工業純氧時,又叫做純氧燃燒。富氧燃燒技術可以增加燃燒火焰溫度、減少一次風量,同時節約了燃料消耗、減少了尾氣排放。純氧氣和空氣助燃對比示意圖如圖1所示。

                  制氧機核心部件吸附劑有變壓吸附硅膠、活性氧化鋁、高效Cu系吸附劑、鋰基制氧吸附劑等。UOP變壓吸附硅膠是針對變壓吸附氣體分離技術吸附劑生產工藝,控制吸附劑的孔徑分布及孔容,改變吸附劑的表面物理化學性質,使其具有吸附容量大,吸附、脫炭速度快,吸附選擇性強,分離系數高,使用壽命長等特點。5A沸石分子篩為吸附劑,用一個兩床PSA裝置,變壓吸附制氧變壓吸附技術的工業應用取得了突破性的進展,主要應用在氧氮分離、空氣干燥與凈化以。

                   其中,氧氮分離的技術進展是把新型吸附劑碳分子篩與變壓吸附結合起來,將空氣中的O2和N2加以分離,從而獲得氮氣。隨著分子篩性能改進和質量提高,以及變壓吸附工藝的不斷改進,使產品純度和回收率不斷提高制氧系統工作原理:任何一種吸附對于同一被吸附氣體來說。
             
                  PSA制氧設備主要由空壓機、冷干機、除油器、吸附系統、氧氣緩沖罐、控制系統組成。

              1、空壓機:空壓機為整個系統提供原料空氣,根據變壓吸附制氧設備的產氣量,選擇符合設計條件的空壓機進行供氣。

              2、冷干機:空壓機對原料空氣增壓后,高溫高壓的壓縮空氣進入冷干機進行冷卻、干燥、除雜,得到低溫高壓的壓縮空氣。

              3、除油器:除油器將低溫高壓的壓縮空氣中的油霧去除,防止空氣中的油霧對沸石分子篩的壽命造成影響。

              4、吸附系統:吸附系統由兩個裝有沸石分子篩吸附劑的吸附塔和管道閥門等組成。低溫高壓的壓縮空氣從A塔底部進入,當流經吸附劑層時,空氣中的氮氣,二氧化碳,水蒸氣等被吸附。氧氣則通過吸附床層匯集到吸附塔頂部作為產品氣輸出。與此同時,B塔處于再生工況,當進行吸附的吸附塔快達到吸附飽和時,在控制系統的調節下,低溫高壓空氣轉而進到B塔開始吸附產氧。A、B塔如此交替輪流實現連續產氧的目的。

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