1.变压吸附制氧设备在纸浆漂白中的应用

美国锦绣国际企业集团ELEGANT旗下的昆山锦沪机械有限公司生产的VPSA变压吸附制氧设备,是国外普遍采用的较为先进的制氧流程。在国内正式投产于工业化应用是上世纪90年代后期,并很快应用于国内纸浆漂白领域。1995年,由我公司提供的广西南宁凤凰纸业变压吸附制氧设备的成功投产,标志着变压吸附制氧设备在国内以步入应用的时代。其氧气纯度大于93%,能完全满足纸浆漂白工艺要求,能耗0.4～0.5 KWh/ Nm 3,与全低压大深冷空分相当,开车时间只要几分钟,能随时开停车,无论在设备投资,还是在操作成本方面都具有很强的竞争力。就以我公司部分客户案例而论如下：

云景林纸股份有限公司是国内第一家林纸一体化的企业和国内第一家采用ECF四段无元素氯漂白工艺生产的制浆企业,所生产的纸浆具有白度高、洁净度高、绿色环保等优点。采用芬兰AHLSTROM三段压力筛、氧脱木素、C/D-E/O-D1-D2四段漂工艺,配套昆山锦沪机械有限公司生产的VPSAO-360型变压吸附制氧机,年产10万吨漂白木浆。

四川永丰纸业股份有限公司拥有先进的无氯漂白制浆生产线,年制浆能力8万吨,是竹浆全无氯漂白的代表,配套VPSAO-260型变压吸附制氧机。

新疆博湖苇业股份有限公司5万吨漂白苇浆板技改项目拥有国内最先进的草类浆生产工艺——氧脱木素少氯漂白,已列入国家863计划,配套变压吸附制氧机为VPSAO-210型。

目前国内最大的用于纸浆漂白的变压吸附制氧设备,山东亚太森博浆纸有限公司为年产22万吨漂白硫酸盐木浆配套的VPSAO-700型变压吸附制氧机。目前国内草浆比重还很大,但氧漂在草浆上的应用还是空白。草浆进行氧脱木质素,在技术上是可行的,在经济上是合理的。由于草浆木素含量低,麦草浆的含氧漂白具有更好的选择性,纸浆粘度高、强度好,比木浆更容易实现TCF漂白。据相关研究,采用(XQ)Pht、EApPht、ApPhtY、Ap(PO)等漂序可浆麦草本色浆漂至80%SBD白度以上,是实现Soda-AQ麦草浆短流程高白度TCF漂白的可行漂白流程。利用工厂现有的降流式碱处理塔或次氯酸盐漂白塔,仅需增加少量辅助设备,即可实施,对我国传统漂白工艺的改造和减少环境污染具有重要的现实意义。

2. 变压吸附制氧在电炉炼钢中的应用

吹氧炼钢： 吹氧炼钢已为各国普遍采用,成为钢铁工业飞跃发展的一条重要途径。 吹氧炼钢的主要方式有：转炉纯氧顶吹或底吹炼钢、 电孤炉炼钢和平炉炼钢。炼钢转炉炼钢每吨钢耗氧50～60m 3 ；电孤炉炼钢每吨钢耗氧10～25m 3 ；平炉炼钢每吨钢耗耗氧 20～40m 3 。电炉用氧可以加速炉料的熔化及杂质的氧化,这意味着电炉吹氧既可以提高生产能力又能够提高质量,电炉每吨钢耗氧量依照炼钢品种的不同而差异,所需氧气浓度为 90%～94%的富氧。中小型钢厂电弧炉炼钢用氧特点明显,用氧量不大,一般在1000～4000 Nm 3 /h 左右,不需要氮气且间断用气。如采用深冷空分投资高运行费用大开停不方便。 变压吸附制氧工艺满足电炉炼钢需要,且投资见效快操作便。目前,国内厂家普遍采用,效益明显！ 

在中国用变压吸附制氧法电炉炼钢已经非常普及(如西林钢铁公司阿城钢厂、贵阳特殊钢厂和江苏淮阴钢厂等)由昆山锦沪机械有限公司提供的河南洛钢、永通钢联、韶钢集团、海光钢厂、红嘴集团等各大企业的变压吸附制氧设备,经运行多年稳定、故障率底,获得业内一致好评！

3.变压吸附制氧设备在有色冶炼中的应用

随着国家产业结构的调整,有色冶炼在近几年发展很快。在采用氧气底吹炼铅、炼铜、炼锌、炼锑的工艺流程中和氧气浸出炼金、炼镍工艺的冶炼厂中不少厂家已经开始使用变压吸附制氧设备 。

◇ 有色冶金
    有色冶金,为了节能增产,发展自热冶炼,综合利用和保护环境,正在推广氧气冶炼法.铜、铅、锌、镍、钴、锑、汞等有色金属矿,大都以硫化物的形式存在,冶炼反应多为氧化放热反应,一般有色金属的硫化矿含硫化量是为20%～30%,硫本身就是一种燃料。在有色金属冶炼过程中通入氧气,硫就可以充分燃烧,维持冶炼温度,提高熔炼速度. 

◇ 黄金冶炼
金溶解速率与矿浆中的溶氧含量有关。没有氧的去极作用.溶金反应难以进行.增加溶氧浓度,使反应向后进行,有助于金的溶解.金矿矿浆氧的饱和浓度,远远达不到金溶解所需的最佳氧浓度。如果改充氧,矿浆中氧饱和浓度可大大提高,这样做可使金保持最大的溶解速度。由于金浸出速度加快,金溶解更加完全,浸出率相应提高。 

富氧浸金是一项投资少、见效快、经济效益非常显著的新工艺,在现存厂实施时无需改变原来的流程和设备,非常方便。对于新建厂不仅可以节省大量投资和土地,而且经营费用降低、金回收率提高. 国内知名企业中国黄金集团在我公司连续订制三套变压吸附制氧设备,用于富氧浸金技术,效果非常明显！

◇ 富氧炼铜 
富氧炼铜: 可以增加其产量,降低其消 耗,有效地提高烟气中二氧化硫的浓度,可全部回收制酸,对消除大气污染直接有利。 

日本某冶炼厂,从1981年开始吹氧炼铜,使生产力提高30%以上, 美国某冶炼厂,1982年开始进行吹氧炼铜,使燃料节省50%。美国Wotrerine铜冶炼厂,采用 29%富氧,节约燃料30%。我国安徽铜陵冶炼厂在10.5m 3 密闭鼓 风炉上改用 28%的富氧空气。床能率提高45%。 内蒙包关铜厂,使氧含量提高量28%, 没有排放,二氧化碳浓度增高,每天提高铜产量1130吨,硫酸成本降低30%。 

◇ 富氧炼铅 
富氧炼铅：澳大利亚MTM公司建一座ISA法炼铅厂, 1991年12月投产,规模为年产铅6万吨,采用富氧空气熔炼,27%O 2 ,流量 7.1m 3 /s,压力135kPa。再 ISA法炼铜厂,1992年投产一座18万t/a铜炉,配一套 525t/d（约15400m 3 /h）制 氧机。 

我国甘肃白银西北铅锌冶炼厂,将在铅锌冶炼中应用氧气。 
◇ 富氧炼白银 
富氧炼白银： 甘肃某冶炼厂,在白银炉上采用富氧熔炼,使日处理炉料量增加了56%。
 
◇ 富氧炼铝 
富氧炼铝： 可以加快铝的熔化速度；日本氧化铝制造公司试验高炉炼铝技术,始于1975年,到 1980年已在实验室制得纯度99.9%的高纯铝,1981年11月20日获准日本专利。高 炉炼铝所用的热风,最好用纯氧,也可使用富氧空气,即在空气中加入4%以上的 氧。富氧空气经热风炉预热,从高炉下部第一风口喷入。 

到1984年,已完成1m 3 实 验炉和喷吹能力为每小时喷吹240公斤粉煤以及每小时可将100m 3 氧气预热到 500℃的预热设备。计划1987年达到半工业性设备的生产。
4.变压吸附制氧在玻璃炉窑领域中的应用

改革开放20多年以来,国民经济迅速发展举世瞩目。而玻璃工业是能耗大户,我国目前有玻璃窑炉数千座,热效率及热能利用率比较低,而且产品单耗大、成本高,也可以说,玻璃市场的竞争大多取决于能源。因此,节能已成为窑炉改造的中心任务,并已列入“十一五”国家节能环保的重点工程。 

有史以来,玻璃熔窑一直都是以空气作为助燃介质。经过对现有燃烧系统的分析研究,认为采用空气助燃是导致高能耗、高污染、温室效应高的重要因素 。空气中只有 21% 的氧气参与助燃,78%的氮气不仅不参与燃烧,还携带大量的热量排入大气。随着玻璃工业的发展,人们对产品质量要求的不断提高,燃料成本的不断增加,使得科技工作者对玻璃生产的核心——“玻璃熔窑”的各个环节进行了不断地探索和改进,燃烧系统也不例外,至今已有了可喜的成效。富氧助燃技术在玻璃熔窑上已经成功地使用了数十年,被称为玻璃熔化技术的第二次革命,而锦沪公司生产的变压吸附制氧设备,氧气纯度最高可达95%,并且对玻璃行业有着十年的设计安装经验,始终为客户提供最安全、最高效、最节能的氧气。 

4.1玻璃炉窑全氧燃烧
到本世纪初,全世界已有200多座全氧燃烧窑炉。北美拥有的550座包括小型特种玻璃窑在内,其中约有140座为全氧燃烧窑炉。欧洲现有的350座窑炉中已有30余座为全氧燃烧窑（不包括玻璃棉及特种玻璃窑）。亚洲已有20多座全氧燃烧窑炉。近几年在中国已开始推行全氧燃烧,如玻璃纤维池窑、薄壳电子窑及在浮法窑增设0号小炉,全氧助燃已相继建成投运。

十五年来,全氧燃烧技术逐步完善,世界上有燃烧试验装置的公司取得了许多成功经验。诸如：提供包含数学模型等技术软件在内的设计依据资料,全氧燃烧窑炉的结构设计。包含供氧系统、燃烧器、支撑燃烧器的耐火砖材、燃料（重油、煤焦油、天然气）自供系统、氧气+燃料的自控系统在内的各项装备以及各种不同类型制氧装备等。

随着国际石油、天燃气价格的不断攀升,我国变压吸附制氧设备也不断应用用于各大企业的玻璃炉窑当中。(如：宜宾五粮液环球光电玻璃、云天化集团、巨石集团、冀中能源金牛玻纤、中材股份泰山玻纤、海南中航特玻、华光集团等等)

5.变压吸附制氧在化工造气中的应用
※ 双氧水 
    双氧水生产工艺中,对于氢蒽醌(HEAQ)的氧化,既可采用源于空气中的分子 氧,也可采用源于富氧空气中的分子氧. 双氧水可分为工业级双氧水和食品级双氧水. 
◇ 工业级双氧水:双氧水属于危险化学品用有毒有害的物质,尤其是工业级双氧水中含有大量 氢蒽醌类有机杂质及铅、砷等金属离子、机械杂质. 

◇ 食品级双氧水:是氧化灭菌剂,是作为生产加工助剂使用,属于食品添加剂的范畴,当食品级双氧水用于乳制品、饮料、纯净水、蔬菜等食品生产过程中时, 主要作消毒、杀菌、漂白、等用途. 采用富氧作为分子氧的来源时,不仅提高了双氧水装置产量,并且由于氧化反应率的提高,使得从双氧水生产工艺的尾气处理装置中排放的尾气量减少,芳烃排放量也相应减少,减轻了对环境的污染,因而取得了经济效益的双重效果。氧在化学工业中的应用主要是强化生产。例如,有机化工用氧,制酸用氧,纸浆氧 气漂白,用生产黄磷,加氧高压气化法制气,喷氧气化劣煤田,用氧生产石油 蛋白,制造燃料电池,裂解原油,生产天然气代用气,利用火焰喷射法破碎岩石等等。