北京奥普图科技有限公司

　　变压吸附(Pressure Swing Adsorption)依靠气体分离与提纯技术来制造气体。随着世界能源的短缺和变压吸附技术的完善和提高，在工业上制氢、制氧中，该技术逐步获得大面积推广。其原理是根据吸附剂在不同压力下的吸附容量差异来实现。原理图如下：

    从上图的B→A可以看出：在温度一定时，随着压力的升高吸附容量逐渐增大；变压吸附过程正是利用上图中吸附剂在A-B段的特性来实现吸附与解吸的。吸附剂在常温高压(即A点)下大量吸附原料气中除提纯气体以外的杂质组分，然后降低杂质的分压(到B点)使各种杂质得以解吸。

　　根据此原理，工业吸附分离流程的主要工序包括吸附工序、减压工序、真空工序、升压工序。在各个工序，需要对相关程控蝶阀进行控制。以最简单的两台吸附塔为例，整个工艺切换过程是通过11台液压驱动程控蝶阀按下列的工艺步序和时间进行开关控制来实现的。其工艺步序和阀门开关状态表如下：

    注： ON--阀门开，其余为阀门关
　　在实际项目中，一般是多塔工作，如4塔工作，平时A、B、C、D塔各自按步序工作，当某一塔出问题时就需要自动切除该塔，而不影响该装置的连续运行。由于切塔是随意的，在多塔（8塔、12塔）工作时，与各个塔相关的程控阀工作时序就非常复杂。当出现故障的吸附塔恢复正常时，又需自动切入。在控制系统实现起来，非常麻烦。但采用美国Opto 22的SNAP I/O系统， 利用配套的控制软件OptoControl，根据控制流程，采用流程图的编程方式，就可以轻松实现了各种控制时序。同时对鼓风机、真空泵等设备的运行状态实施监控，避免突发性故障。并对鼓风机压力、振动、温度报警连锁，真空泵压力、振动、温度报警连锁，气体纯度报警连锁，冷却水断水报警连锁，仪表空气压力报警连锁。

    在变压吸附工程中，还要对各个吸附塔上的压力进行PID控制，对温度、压力等参数进行监测、显示、记录，以便进行历史数据查询。利用Opto 22公司配套的界面软件OptoDisplay，轻松实现了整个系统的工艺流程显示，设备的状态显示、报警，各个参数的历史记录、查询。

　　目前，采用Opto 22产品来实现复杂的变压吸附的控制工艺已成为业内工程师的首选，并在国内众多的变压吸附工程中得到广泛应用。
　　
　　附：Opto 22的变压吸附应用案例:
　　
　　赤天化集团天阳公司 PSA制氢系统
　　贵阳特殊钢股份有限公司3200Nm3/h PSA制氧系统
　　四平红嘴钢铁公司1000Nm3/h PSA制氧系统
　　赤峰金剑集团有限公司2000Nm3/h PSA制氧系统
　　株州冶炼厂1300Nm3/h PSA制氧系统
　　大连钢铁公司1200Nm3/h PSA制氧系统
　　阿城钢铁公司3500Nm3/h PSA制氧系统
　　通化钢铁公司7500Nm3/h PSA制氧系统
　　广东河源钢铁厂PSA制氧控制系统
　　西北化工研究院 VPSA脱除CO2装置控制系统