制氧机的分类很多,按产品的状态分为产气氧、产液氧、既产气氧又产液氧的制氧机;按产种类类分有单髙产品、双高产品(氧和氮)带制氧机(氧、氮和〕及全提取(氧、氮、及其他稀有气体,制氧机的操作压力是由低温循环系统压力而决议的。高压流程的液化循环是以节流为根底的低温循环;中压流程的液化循环是以克劳特循环为根底的,而低压流程的液化循环的根底是卡皮查循环。而氧气(包括气)为非吸附组分从吸
PSA变压吸附制氧机
制氧机的分类很多,按产品的状态分为产气氧、产液氧、既产气氧又产液氧的制氧机;按产种类类分有单髙产品、双高产品(氧和氮)带制氧机(氧、氮和〕及全提取(氧、氮、及其他稀有气体,制氧机的操作压力是由低温循环系统压力而决议的。高压流程的液化循环是以节流为根底的低温循环;中压流程的液化循环是以克劳特循环为根底的,而低压流程的液化循环的根底是卡皮查循环。而氧气(包括气)为非吸附组分从吸附器顶部出口处作为产品气排至氧气平衡罐。
制氧机按换热器类型分,可分为板式、管式、管板式制氧机。我国目前消费的小型制氧机仍以中压流程为主。中、大型有蓄冷器或板式切换式換热器流程还有较的分子筛纯化器及增压透平收缩机流程。
变压吸附空分制氧始创于20世纪60年代初(Skarstrom, 1960; Guerin de Montgarenil & Domine, 1964),并于70年代实现工业化生产。在此之前,传统的工业空分装置大部分采用深冷精馏法(简称深冷法)80年代以来至今CaX和LiX等高吸附分离性能的沸石分子筛的相继开发利用和工艺流程的改进,使得变压吸附空分技术得到迅速地发展,与深冷空分装置相比,PSA过程具有启动时间短和开停车方便、能耗较小和运行成本低、自动化程度高和维护简单、占地面积小和土建费用低等特点。在不需要高纯氧的中小规模(小于100吨/天,相当于3000Nm3/h )氧气生产中比深冷法更具有竞争力。广泛的应用于电炉炼钢、有色金属冶炼、玻璃加工、生产、炭黑生产、化肥造气、化学氧化过程、纸浆漂白、污水处理、生物发酵、水产养殖、和军事等诸多领域(杨,1991; Kumar, 1996; Jee, Park, Haam & Lee,2002)。37kWh/Nm3,吸附压力高于大气压,一般在30kPa~100kPa,流程简单,常温下工作,自动化水平高,可实现无人化管理,特别是安全性好。

吸附过程来自空气压缩机的压缩空气,首入冷干机脱除水分,然后进入由两台吸附塔组成的PSA制氮装置,利用塔中装填的碳分子筛吸附剂选择性地吸附掉O2、CO2等杂质气体组分,而作为产品气N2将以99%的纯度由塔顶排出。 [1] 吸附剂再生在时,吸附剂吸附的氧气解吸出来,通过塔底逆放排出,经吹洗后,吸附剂得以再生。完成再生后的吸附剂经均压升压和产品升压后又可转入吸附。两塔交替使用,达到连续分离空气制氮的目的。分子筛是工业制氧机重要的核心部件,就像计算机中的处理单元一样。
用碳分子筛制氮主要是基于氧和氮在碳分子筛中的扩散速率不同,在0.7-1.0Mpa压力下,即氧在碳分子筛表面的扩散速度大于氮的扩散速度,使碳分子筛优先吸附氧,而氮大部分富集于不吸附相中。碳分子筛本身具有加压时对氧的吸附容量增加,减压时对氧的吸附量减少的特性。利用这种特性采用变压吸附法进行氧、氮分离。从而得到99.99%的氮气。没有对于机体陌生的、需要适应的、需要解析的物质,因而只是改善而不是改变机体的自然生理状态和生物化学环境。

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