VPSA（Vacuum Pressure Swing Adsorption）制氧設備采用先進的吸附式氣體分離技術，它将空氣中的氮氣和水分與氧氣組分分離，高效地産出80%-94%的富氧。VPSA制氧設備在鋼鐵、玻纖及特殊材料、造紙、污水處理，水泥、陶瓷及玻璃等傳統窯爐助燃行業，有色冶煉、固廢回收等領域發揮着重要作用。

一、VPSA制氧設備

VPSA制氧技術簡要工藝流程如下：鼓風機輸送低壓的原料空氣經過淨化除去粉塵後，進入VPSA系統分子篩吸附塔，進行分離。吸附塔爲兩塔或者三塔體系，通過特定分子篩吸附氮氣組分、二氧化碳和水蒸氣，氧氣被聚集在緩沖容器中。空氣中其他成分氮氣、二氧化碳、水蒸氣等被吸附達到設定控制值後，通過降壓解吸，真空泵抽真空達到一定的真空度，使吸附塔内的吸附劑雜質徹底脫附再生。在自動控制系統PLC或者DCS的控制下，程序自動控制閥門循環切換完成連續制氧。VPSA制氧工藝流程爲純物理變化過程，沒有化學品合成分解等生産工藝。VPSA制氧工藝具備氧氣成本低、設備運行費用低、自動化程度高、占地小、啓停方便等特點。

相對于傳統工藝技術，通過長期的研發和調試，中科富海開發出适用于高速離心風機的VPSA工藝流程，将高速直連離心鼓風機的技術應用到VPSA制氧設備上，減少設備磨損，有效延長設備壽命。中科富海VPSA制氧設備是節能環保型産品，相對于傳統技術，鼓風機、真空泵可節能8-12%，噪音低，且實現智能控制，降低整體設備制氧成本。在中科富海爲日佳銅業建造的VPSA制氧設備現場，當裝置滿負荷時，生産裝置區域可以語言交流或電話交流，幾乎不受噪音幹擾。

VPSA制氧設備産品

制氧能力範圍200Nm³/h至6500Nm³/h，氧氣純度80%-94%；

形成不同流量、壓力、純度的系列産品。

VPSA制氧設備系列産品

二、VPSA制氧裝置特點

1、穩定可靠、保障安全。中科富海始終将其作爲工廠建造與運維管理的首要準則。氧氣屬于危險化學品中的助燃物，中科富海嚴格按《GB50030制氧站設計規範》，設計建造制氧站，現場設置氧濃度分析儀，實施監控氧氣洩露情況。

2、高可靠性。中科富海基于RCM（可靠性爲中心的維護）策略，結合項目建設、運行經驗，從設備安裝至運行生産進行全過程管理，利用FMEA（失效模式與影響分析）、曆史故障數據分析等開展設備的預防、預測性維護工作。

3、高度自動化控制和遠程監控。中科富海VPSA裝置通過PLC與組态系統可實現裝置的自動運行，正常情況下裝置開啓後無需人員主動介入，可靠性足以支持運行現場實現無人化值守。利用遠程監控軟件，實現裝置遠程監控和操作，保證設備的可靠性。專業工程師可通過移動端實現對現場操作系統界面的監控與故障診斷。

4、液體備用系統供應。對于需要24小時不間斷用氧的客戶，中科富海通常爲其配置液氧備用系統。液氧備用系統包括液氧儲罐、氣化器與自力式調節閥等，放置在滿足安全規範所要求距離的位置。調節閥後接入主供氣管道，一旦主系統故障或意外停機，自力式調節閥檢測到閥後壓力低于設定值，則會自行開啓，代替主系統供氣，保障氧氣100%在線。

5、成熟的設計。中科富海擁有專業的産品技術研發團隊，碩士、博士比例近50%。中科富海VPSA工藝采用的是LiSX型分子篩（锂基分子篩），配置真空泵作爲解析使用。通過分子篩詳細性能數據計算可準确得出鼓風機與真空泵的工況流量數據，遵循基本的設計規範與原則得出管道與閥門的規格。

6、供應成本低。中科富海部分制氧站采用氣體投資模式，由中科富海負責運行管理，運行成本包括人員成本、公用工程水電氣成本與維護保養成本。現場運行人員一般不超過2人，夜間現場無人化值守，必要時運行人員遠程介入。

7、能耗低效率高。能耗取決于分子篩性能、動力設備效率、管道布局與吸附罐内部結構。中科富海采用低矽鋁比的锂基分子篩，氮氧分離特性好，性能持續10年保持不變。工藝閥門采用API标準的閥門，閥門動作精準，響應快速，滿足工藝需要的雙吸附罐切換速度。布管設計按照彎頭少、線路短的原則設計，氣流流動損失少，結構緊湊。吸附罐是由中科富海自主設計的徑向吸附塔，内部填裝分子篩，氣流分布合理，床層壓降小。

8、負荷範圍調整幅度寬。中科富海VPSA裝置負荷調節範圍寬，通過程序設定或變頻裝置，裝置可以實現50%-100%負荷調節。中科富海通過供氧管道上的壓力傳感器，監測客戶用氣量的增減情況，據此調整工藝閥門的階梯式地切換時間，從而調整産氧量。同時采用高速磁懸浮離心風機的VPSA裝置，調節範圍更寬，可以實現20%-100%負荷調節。與國内常規VPSA裝置的50%-100%負荷調節幅度相比，具有明顯優勢。

9、高水平的項目執行能力。中科富海VPSA團隊具備豐富的制氧站設計、建造與運維經驗。項目一旦啓動，從最開始的工藝設計到最終建成投産，團隊工程師深度參與各個環節，包括可能由客戶負責的土建設計施工，團隊工程師也從始至終介入。通常限制最大的是制氧站的用地面積規劃，中科富海團隊能夠根據客戶要求和用氧條件進行針對性的設計，提供專業化的方案。

10、模塊化設計、布置緊湊。VPSA裝置由風機模塊、吸附罐模塊、壓氧模塊、排氣消音模塊等組成。中科富海采用撬裝設計，将模塊集中到撬塊上，進一步壓縮體積。

11、現場安裝時間少。中科富海擁有專業的工程項目組，團隊人員包括工藝設計、設備、電控、儀控、安全、質量、采購等。在工程設計階段，采用三維設計，将所有的安裝過程統籌優化，對小規模裝置成型管道、換熱器、風機等進行撬裝組合，壓縮機全部撬裝出廠。較大規模的裝置進行管道預制，現場組裝的方式。一些非壓力管道、常壓管道采用柔性連接，大大降低施工時間、且減少現場安裝施工工作量。

12、低噪音設計。不同頻率的聲波在特定結構的腔體内，通過突變的流通截面，反射并相互幹涉，強度減弱。基于這一基礎原理，多次模拟與實驗不同腔體結構，獲得充分的數據。中科富海設計的多腔體混凝土放空消音塔，能有效遏止排氣低頻噪聲向遠處傳播。

三、工程應用

1、江西日佳銅業VPSA制氧設備

中科富海采用有色冶煉側吹富氧燃燒技術，爲客戶江西日佳銅業改造燃燒系統，并投資建設VPSA制氧裝置向江西日佳銅業供應富氧。首期工程VPSA制氧裝置爲1套1100Nm³/h，氧氣純度爲93%, 2021年9月成功投産；二期工程VPSA制氧裝置1100Nm³/h,氧氣純度爲93%, 2022年5月22日調試成功,有效滿足了日佳銅業的氧氣供應需求，并爲客戶節省了大量的燃料費用。

日佳銅業VPSA制氧裝置

2、河南安陽鋼鐵VPSA制氧項目

中科富海向安陽鋼鐵提供15000Nm³/h VPSA制氧設備（2*7500Nm³/h，80%氧氣純度），項目采取EPC模式，由中科富海負責VPSA制氧設備的設計、制造、安裝、調試和交付。該項目于2022年4月成功投産，裝置平穩運行，能夠提升安陽鋼鐵氧氣供應的冗餘度，節約制氧成本，滿足提高鋼鐵産能所需的氧氣供應。

河南安陽鋼鐵VPSA制氧項目

3、華贛瑞林VPSA制氧項目

中科富海向華贛瑞林供應工業氣體，提供一套FHOX-6000/90型VPSA制氧設備，可實現生産6000Nm³/h，90%純度氧氣供應，并且配備相應液氧後備系統。該項目于2022年4月成功投産，裝置平穩運行，有助于有色金屬再生資源行業的快速發展，引領行業實現清潔生産、綠色發展。

華贛瑞林VPSA制氧項目

4、台中市VPSA制氧項目

中科富海爲台中市的客戶提供現場供氣服務。按客戶的要求，在一個寬度4.5米寬的狹長空間設置一套低噪音的VPSA裝置，産量1500Nm³/h。中科富海充分發揮自身技術優勢，爲客戶設計建造一套以直連高速離心設備爲動力的VPSA裝置。該裝置采用常規兩塔工藝，動力設備分列吸附塔兩側，同時集成了儀表氣設備與排氣消音器，整體體占地面積200m2。中科富海綜合考慮客戶的最少土建投入需求與現場施工環境，爲客戶量身定制VPSA裝置方案，獲得客戶認可。

台中項目VPSA制氧項目立體圖

台中項目VPSA制氧項目平面圖