真空圧力スイング吸着 (VPSA) 酸素製造プロセスのプロセス原理は、基本的に PSA と同じです。主な違いは、吸着が平衡（吸着飽和）に達した後、酸素生成ゼオライトモレキュラーシーブに吸着された窒素が脱着される方法が異なることです。
圧力スイング吸着酸素生成プロセスは、本質的には PSA プロセスです。現在、工業生産で最も広く使用されている VPSA プロセスは、PSA プロセスの一種です。最も広く使用されているゼオライトモレキュラーシーブ酸素製造プロセスでは、圧力スイング吸着プロセスを使用して酸素を製造するために使用される原料は空気であり、酸素と窒素からなる二元混合システムとして単純化できます。ゼオライトモレキュラーシーブ上の窒素と酸素の吸着力は異なります。ゼオライトモレキュラーシーブに対する窒素の力は酸素の力よりも大きいため、窒素は酸素よりもゼオライトモレキュラーシーブに吸着されやすくなります。
等温条件下で、加圧空気が吸着器（または塔）内の酸素生成ゼオライトモレキュラーシーブ充填層を通過すると、窒素の平衡吸着量は酸素の平衡吸着量よりもはるかに多くなります。中圧および低圧下では、酸素生成ゼオライトモレキュラーシーブが優先的に窒素を吸着し、それによって酸素と窒素を分離します。吸着器（塔）の圧力が低下すると、酸素の平衡吸着量よりも窒素の平衡吸着量が減少します。この窒素、酸素、酸素発生ゼオライトモレキュラーシーブ間の吸着特性を利用し、減圧または真空排気することにより吸着した窒素を酸素発生ゼオライトモレキュラーシーブから脱離させ、酸素発生ゼオライトモレキュラーシーブの吸着性能を回復させます。窒素用ゼオライトモレキュラーシーブの製造。このように、加圧吸着と減圧脱着のサイクル運転を行う吸着塔（塔）を２基以上使用することにより、連続的に酸素を製造することができる。
VPSA プロセスでは、PSA プロセスと比較して真空ポンプ装置が追加されます。酸素生成ゼオライトモレキュラーシーブが窒素を飽和まで吸着すると、最初に排気によって吸着器 (または塔) の圧力が低下し、次に真空ポンプ装置がオンになり、吸着器内の圧力が圧力以下になるまでさらに低下します。標準大気圧。より低い脱着圧力を維持することによって、酸素生成ゼオライトモレキュラーシーブに吸着された窒素がより十分に脱離され、それによって再生後の酸素生成ゼオライトモレキュラーシーブによる窒素の吸着量が増加し、それによって生成物酸素の純度が向上する。 VPSAプロセスは、真空装置を追加することにより、同規模のPSA装置よりも高純度の酸素を製造することができ、装置の酸素製造能力も大きいため、VPSAプロセスは広く使用される圧力スイング吸着酸素製造プロセスとなっています。 。
真空圧力スイング吸着 (VPSA) 酸素生成プロセスは、PSA 酸素生成プロセスに基づいて開発されました。
VPSA 酸素製造プロセスの主なプロセス特性は、加圧吸着と真空脱着です。 PSA プロセスとの主な違いは、吸着床の排ガス排出パイプラインに真空ブロワー (または真空ポンプ) が追加されることです。プロセス操作「ステップパージ」では、真空ポンプを起動して再生床を真空にし、同時に生成ガスをパージします。真空引きの 2 つの操作により、真空引きによるモレキュラーシーブ内の脱着速度と窒素の程度が増加します。
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