变压吸附制氧技术的综述
浅谈变压吸附制氧技术的主要特点
文献 标识 码 A
文章编号 1004- 0862( 2007) 05( a) - 0019- 02
氧气作为一种重要原料在化学工业中用途广泛 传统获得氧 气的方法主要通过低温精馏法 即深冷法 其投资大 能耗高 操 作复杂 仅适用于大规模制氧领域 变压吸附法是20世纪60年代 才开发成功的 由于其灵活 方便 自动化操作 投资少 能耗 低等优点 得到了快速发展
1 电解液预热的必要性 蒸发过程中, 电解液预热温度作为主要的工艺操作条件之一,
尤为重要 通过计算, 电解液温度每升高10 , 加热蒸汽消耗量 可节省170kg/ t , 占总耗的5%左右 在一般工序中电解液送至蒸 发时, 温度只有75 左右, 采用三效四体两段顺流蒸发操作, 效 溶液沸点145 , 就是说, 要将电解液加热到沸点温度, 电解液温 升达70 , 若完全用生蒸汽加热, 则仅用于电解液预热的汽耗即 达1190kg/ t 碱 如果预热温度接近进料 效的沸点, 则对蒸发 装置的稳定运行和降低加热蒸汽用量大有益处, 一般, 电解液使用 蒸发的冷凝水显热来预热 由于预热工艺和装置不够完善, 预热 后电解液的温度往往比蒸发器内料液的沸点低得多, 这就不可避 免地要在蒸发器内继续预热而消耗一部分加热蒸汽 据资料报 道, 目前多数氯碱厂电解液预热后的温度要比进料效的沸点低 45 50 , 引起蒸汽消耗增加0. 7 0. 9t / t 100%Na OH, 占蒸发 总汽耗的25% 30%, 因此, 为了节约蒸汽, 应采取措施, 提高电解 液预热温度
由于深冷分离氧 氮的过程是在极低的温度下进行的 设 备在正常运行前必须有预冷启动这一耗能过程 启动时间通常在 6h 以上 变压吸附技术制氧通常在 30mi n 左右便可获得纯度为 93. 5 %的产品氧 3. 3 可 随时停机
变压吸附制氧原理
VPSA制氧简介变压吸附制氧原理吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。
PSA制氧装置中的吸附主要为物理吸附。
物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个基本性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加。
利用吸附剂的第一个性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在高压下吸附而在低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。
装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：工业PSA-O2活性氧化铝类和分子筛类吸附剂。
吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、比表面积和表面性质等。
不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。
吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。
优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件。
同时，要在工业上实现有效的分离，还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽可能大。
所谓分离系数是指：在达到吸附平衡时，（弱吸附组分在吸附床死空间中残余量/弱吸附组分在吸附床中的总量）与（强吸附组分在吸附床死空间中残余量/强吸附组分在吸附床中的总量）之比。
变压吸附制氧技术的发展和应用
变压吸附制氧技术的发展和应用变压吸附制氧技术（Pressure Swing Adsorption，简称PSA）是一种用于从空气中分离氧气的技术。
它通过调节吸附剂的压力进行气体的吸附和脱附，从而实现氧气的生产。
这项技术可以广泛应用于医疗、工业和生活领域，为人们提供了高纯度的氧气，同时减轻了对传统氧气供应方式的依赖。
随着科学技术的不断进步，变压吸附制氧技术也得到了持续的发展和改进。
过去，该技术的主要局限在于设备体积庞大、操作复杂、效益低下等问题。
然而，随着吸附材料、气体分离理论和设备工程的进步，目前的PSA技术已经取得了显著的突破，实现了设备小型化、自动化程度高和高效率的氧气产出。
一方面，新型吸附材料的研发推动了PSA技术的发展。
石化行业中广泛应用的分子筛（Molecular Sieves）成为PSA技术中的理想吸附剂。
分子筛具有大孔径和高比表面积的特点，能够有效地吸附氮气，使氧气得到足够的富集。
此外，树脂状吸附剂的研究也逐渐成为PSA技术的一个新方向。
这种吸附剂具有更高的气体吸附速率和更好的气体选择性，进一步提高了氧气的产出效率。
另一方面，气体分离理论的深入研究也为PSA技术的改进提供了理论支持。
传统的PSA技术主要基于动力学理论，通过调节吸附剂的压力和流量来实现氧气的富集。
然而，近年来，热力学理论在PSA技术中的应用也逐渐受到关注。
热力学理论的使用可以更准确地预测吸附剂的效率，提高氧气的纯度和产出率。
在应用方面，PSA技术已经广泛应用于医疗、工业和生活领域。
医疗行业中，PSA技术可以用于制取高纯度氧气，用于呼吸机、手术室和氧疗设备等的供氧。
相比传统的氧气瓶和槽，PSA技术可以实现连续供氧，提高设备的稳定性和灵活性。
在工业领域，PSA技术可以用于氧化反应、燃烧和半导体制造等过程中的氧气需求。
传统的液氧和液氮供气方式存在储存和运输的限制，而PSA技术可以实现现场制氧，减少成本和能源消耗。
此外，PSA技术还可以用于生活领域，如水处理、饮食食品、饮料和酿酒等领域的氧气需求。
变压吸附脱氧
变压吸附脱氧
变压吸附脱氧是一种基于吸附原理的脱氧技术。
它通过使用具有特定吸附性能的吸附剂，在一定压力下将氧气吸附在吸附剂上，从而达到脱氧的目的。
该技术的吸附剂再生和分离过程在变压条件下进行，实现连续吸附和分离，从而实现高效、低能耗的脱氧效果。
在实际应用中，变压吸附脱氧技术通常采用碳分子筛作为吸附剂。
碳分子筛是一种具有高吸附性能的吸附剂，能够在一定压力下选择性吸附氧气，从而实现氧气的分离和净化。
同时，通过调节压力条件，可以实现吸附剂的再生和循环使用，进一步降低能耗和提高经济效益。
变压吸附脱氧技术具有较高的技术优势和应用前景。
首先，该技术具有较高的脱氧效率和较低的能耗，能够有效地降低产品中的氧气含量，提高产品的品质和安全性。
其次，该技术采用的吸附剂具有良好的选择性和稳定性，可以有效地延长吸附剂的使用寿命和降低运行成本。
最后，该技术具有灵活性和可扩展性，可以根据实际需求进行定制和优化，适用于各种规模的工业生产。
总之，变压吸附脱氧技术是一种高效、低能耗、环保的脱氧技术，具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
变压吸附制氧技术
变压吸附制氧技术对变压吸附制医用氧过程中的吸附剂选择、流程开发、多层过滤系统等技术问题进行了研究，它将有助于变压吸附制氧技术在我国各级医院中的使用。
变压吸附(简称PSA)制氧是国际上最近三十年新兴起来的制氧技术，它的特点是就地产氧，只要将制氧设备接通电源，就可由空气中生产出氧气，且设备的体积小、操作简单，可省去大量的人力、物力，尤其适合实施管道化中心供氧的医院以及工业不发达地区的医院。
1原理和方法变压吸附制医用氧是采用物理吸附的方法，使用的吸附剂是沸石分子筛(zeolite molecular sieve)。
空气中的主要成分是氮气、氧气及其它稀有气体，它们的分子极性各不相同，其中氮气的极性较氧气的极性要大。
沸石分子筛是一种极性吸附剂，在等温条件下，当吸附压力增加时，它对氮气的平衡吸附量要比氧气增加很多；当吸附压力减少时，它对氮气的平衡吸附量比氧气减少很多。
利用沸石分子筛的这一特性，可采用加压吸附，减压解吸循环操作的方法制取氧气。
2吸附剂的选择在PSA吸附床中，至少有两层吸附剂，靠近进料端的吸附剂称为“预处理”吸附剂，它的主要作用是除去进料空气中的水和二氧化碳。
氧化铝通常被用作预处理吸附剂，但是，使用中人们发现在氧化铝与其它吸附剂的接触面上会产生一个低温区，称为“冷点”，会影响吸附剂的再生。
随着人们对“冷点”的进一步认识，氧化铝已被NaX型的沸石分子筛代替，因为它比氧化铝具有更高的氧、氮吸附容量和吸附热，可以帮助减少“冷点”的损害。
目前，具有更高吸附容量的NaX吸附剂已经被开发出来，可以进一步减低“冷点”效应。
靠近吸附床产品端的第二层吸附剂称为“主吸附剂”，它的主要作用是氧气、氮气的分离，一般选用具有优先吸附氮气的沸石分子筛。
在有些场合，NaX既被用来作主吸附剂，也被用作预处理吸附剂，但CaA型的沸石分子筛是变压吸附法制氧最常用的吸附剂。
为了提高分子筛的吸附性能，又开发其它类型的分子筛如CaX型的沸石分子筛，目前吸附选择性能最好的吸附剂是LiX型和MgA型沸石分子筛。
变压吸附制氧技术的发展和应用
变压吸附制氧技术的发展和应用摘要：简述了变压吸附技术应用于空分制氧领域的技术优势；基于这些优势，吸附空分技术广泛应用于多个行业；随后综述了吸附制氧领域的关键技术发展并作出展望。
关键词：变压吸附；制氧技术；大型化；噪音控制引言近年来变压吸附制氧技术持续发展，已广泛应用于钢铁冶炼、化工、炉窑、玻璃等多个行业中，满足不同产业对于氧气的需求，推动了国内工业制氧设备的技术变革。
一、分析变压吸附制氧技术的优势（一）运行成本低在制氧工艺中，电源能耗量占据总运行成本的90%以上，伴随变压吸附制氧技术的优化创新，纯氧电耗从原来的0.45kW·h/m3变为现在的0.30kW·h/m3，电能消耗量得到了大幅度降低。
相比于其他空分制氧技术，变压吸附制氧技术在成本方面具有明显的优势[1]。
（二）流程简洁、本质安全、易于操作变压吸附制氧技术的工艺流程较为简洁，罗茨鼓风机和罗茨真空泵作为基础的动力设施，操作方式比较为简单，便于开展维护工作[2]。
操作压力的范围在-0.5~0.5bar，不属于压力管道范畴；几乎常温操作，因此具有本质安全性。
开停机方便，开机30min以内即可产出符合标准的氧气；可实现无人值守。
（三）投资低、工期短变压吸附制氧设备主要由一体化罗茨设备、吸附设备、以及阀门切换体系等构成；设备种类、数量少，可以节约项目的一次性投资成本，且设备的占地面积比较低，还可以降低设备土建成本和建设用地的费用。
同时吸附制氧设备的加工制造周期比较短暂，重要设备的加工周期不会超出4个月，一般状况下6个月内就可达成产氧目标，大大降低了设备的建设时间。
（四）维护简单变压吸附制氧技术应用的设备比较少，包括鼓风机、真空泵和程控阀门等全，这些设备的备件便于更换，可以实现量化生产。
可以大幅度降低生产成本，对后续的工期进行严格管控，同时设备维修方法较为简单，售后便捷。
（五）便于调节负荷通过并联、变频、程序时序控制等技术手段，可以方便调节装置产量和纯度，把纯度调在70%~95%，通过对变压吸附制氧设备进行联合使用，可以对负荷进行有效调节。
青藏铁路与氧气——青藏高原变压吸附与膜分离制氧报载与文献综述
，＊旅铁路： 世界之橄的新的 铜铁长 城
青藏铁路的修建工程， 是世界铁路建设史上的辉煌
壮举。中国人在 “ 生命禁区” ，冒严寒、迎风雪、抗缺 氧、 斗冻土， 挑战极限， 勇创一流， 攻克了 “ 高寒缺氧、 多年冻土、 生态脆弱” 三大世界性难题。 一条修筑在平
路全线通车。
全长１ ２ １ 公里的青藏铁路格拉段建设用的钢轨（ ４ １ ４
万多吨） 全部为国产 （ 由攀钢、 包钢、 鞍钢提供） 有氧 ， 的创新的高原旅客列车拥有自主知识产权， 世界之巅新 的钢铁长城一 青藏铁路全线通车， 彰显了 “ 达１０ ０多公里的世界第一流
的高原冻土铁路（ 世界上冻土铁路行车平均时速一般为 ５ 公里左右， ０ 最高也只有７ 公里） 正如世界各国媒体 ０ ， 报道所称“ 青藏铁路是堪与万里长城媲美的伟大工程” ， “ 中国使不可能变成了可能” 。
关组创造性地提出了 “ 有压吸附、 高原低气压直接解吸 的变压吸附制氧工艺和隧道掌子面弥散供氧和氧吧车供
含氧量低于 １ ８ ％就不行， 再低就会出现 “ 缺氧症” ，日
本 界限 ６Ｏ 空 氧 度 至１ －％ 划的 为１ Ｚ当 气中 浓 低 ０ － ， ％。 ％６
人就会出现意识不清，严重的要濒于死亡。
“ 先生存， 再生产” 对所有参建人员进行严格体检， 。 免
费发放防寒用品和抗缺氧药物。 铁路沿线建立了１４ ４个 三级医疗机构， ０ 每１公里一座医院， 医务人员与施工人
冷（ 年平均气温在零摄氏 度以下， 一般为一 ＇， ４ 最低 Ｃ
达一 ０ 历史最低曾达一 ５２ 。 ４０ Ｃ， ４ ．Ｃ） 这正如人们形容的 那样：“ 氧气吸不饱，六月穿棉袄，积雪化不了，风吹 石头跑” 。但就是在这样的恶劣环境下，中国人铺就了 创造一系列世界之最的青藏铁路，确实是一个奇迹！ 缺氧，是青藏高原筑路的 “ 第一威胁” ，缺氧引起 的肺水肿、 脑水肿对职工的生命如一颗定时炸弹。 铺轨 架桥， 稍一用力就需要氧气。 一般平原人到高原， 易发 生 “ 高原反应” ，不适应就会得 “ 高原病” 。高原反应， 指人到达一定海拔高度后， 身体为适应因海拔高度增高 造成的气压低、 含氧少、 空气干燥等的变化， 而产生的
变压吸附制氧
摘要文章就目前最常用的空气分离法----深冷法、变压吸附法在流程费用、产品用途等方面进行了简单比较。
详细分析了1000m3/hO2PVSA制氧机的能耗及气氛成本的计算，在此基础上阐述了PVSA制氧机在一些现场供气领域的优势。
图1表2关键词：真空变压吸附能耗成本比较优势SSS实业氧气广泛应用于化学、冶金等工业生产中，例如，富氧炼铁、炼钢、炼铝、炼锌，其它工业窑炉中用富氧助燃；合成氨工来中富氧块煤连续汽化，造纸行业中氧气漂白及脱木，等等。
目的只有一个，就是简化工艺、节约能耗。
而做为产品氧的生产设备---空分设备，用户可以根据所需氧气的纯度及产量，在深冷法及变压吸附法中选择。
目前，变压吸附制氧主要应用于电炉炼钢用工艺氧、造纸行业中漂白及脱木用氧和医疗用氧等。
变压吸附制氧就是将空气通过分子筛（通常为泡沸石），利用氧、氮分子的直径差异来分离氧、氮以制限氧，这种吸附法为平衡型吸附。
也有利用速度不一样来进行分离的速度型吸附，这种吸附制氧法必须有多塔切换流程（压力升高时吸附、压力降低时解吸），可以实现全自动控制。
1、PVAS与深冷法的比较深冷法空气分离制氧已有近百年的历史，工艺流程不继改进。
现代化生产装置使用分子筛纯化、高效透平、填料塔、内增压等流程和工艺，能耗和基建费用有所降低。
PVA制氧装置是近20多年中发展起来并被市场所广泛接受的技术，PVSA技术开发时间更短。
PVSA两塔真空解吸制氧流程见图1。
PVSA与深泠比较各有特点：1.1流程比较PVSA制氧装置流程简单，设备数量少，主要设备仅鼓风机、吸附塔、储气罐、真空泵和一些阀门。
而深冷空分装置流程复杂，主要设备包括空压机、预冷器、纯化器、换热器、膨胀机、精馏塔、氧压机（或液氧泵）等许多装置。
1.2基建费用PVSA装置设备数量少，基建费用少，对厂房要求也不高。
深冷空分装置设备复杂，安装要求高且周期长，基建投资高，其保冷箱和保冷材料（珠光砂）就需要大量资金。
1.3运行控制PVSA装置能自动无负荷运转，启动时间短，且停车12小时内吸附塔内气氛稳定，重新开车后几分钟就能出产品。
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30 % ～ 110 % 范围内任意变化等。 变压吸附法生产的氧气可以用于氧化反应，造
纸漂白；氧气顶吹转炉炼钢、高炉富氧喷煤炼铁和 有色金属的冶炼；环境保护，污水生化处理；医疗 保健、家庭氧疗、室内环境、高原补氧、科研氧源 以及养殖业用氧等许多领域。
2 变压吸附技术的发展
变压吸附分离技术被发明以来，广泛地应用于425（2005）06-0007-04
变压吸附制氧技术的发展和应用
田津津，张玉文，王 锐
（西安交通大学能动学院制冷系，陕西西安 710049）
摘要：回顾 了 变 压 吸 附 （PSA） 近 些 年 来 的 发 展 现 状， 并 且 介 绍 了 变 压 吸 附 技 术 应 用 的 领
从 20 世纪 90 年代起，由于电能紧张，变压吸 附制氧又在炼钢等领域占有了一席之地。
3 我国对变压吸附制氧技术的研究
我国对变压吸附制氧技术的开发起步较早，从 1966 年开始研究沸石分子筛分离空气制氧技术；20 世纪 70 年代 PSA 分 离 空 气 制 氧 在 钢 铁、 冶 炼 和 玻 璃窑等工 业 领 域 已 经 得 到 了 广 泛 的 应 用。20 多 年 来，由于技术力量分散，相互之间缺少联络，我国 的变压吸附制氧技术发展缓慢，同国外的差距越来 越大。
表 1 两种变压吸附产品技术性能比较
氧产量 / （m3 / h）
8
5
氧气输出压力 OGSI
/ MPa
专利技术
0.2 ～ 0.4 0.2 ～ 0.5
0.2 ～ 0.4 0.3 ～ 0.5
氧气纯度
OGSI
≥90
≥90
/%
专利技术
≥93
≥93
单位氧能耗
OGSI
/ （kW·h / m3 ） 专利技术
≥2 ≤1.5
5 变压吸附制氧研究的发展方向
5 . 1 大型变压吸附制氧技术［9］ 在我国，采用电炉炼钢的企业有上千家之多，
而我国的电力资源总体上相当紧张，电力供需之间 的矛盾日益突出，而供氧系统还是采用原有的深冷 法系统，供气量远远不足。因此我们需要改进并用 新的系统及方法。20 世 纪 90 年 代 后 期， 我 国 把 高 炉富氧喷煤作为发展钢铁工业节能降耗的重点改造
深冷技术 2334 年第 6 期
田津津，张玉文，王 锐：变压吸附制氧技术的发展和应用
专题综述
发挥了各自优势。同时，膜法—变压吸附法制富氧 的技术也有很大的发展。 4 . 2 装置的改进［7］
日本报道了在吸附塔中分层填装三种吸附剂生 产高纯氧的方法。该法是在塔的上部填装活性炭、 中层 填 装 活 性 氧 化 铝、 下 层 填 装 5A 分 子 筛， 在 0 . 5MPa 压力下 操 作， 其 纯 氧 收 率 大 于 95 % 。 日 本 还开发了沸石分子筛和碳分子筛串联使用的变压吸 附装置，用于除去氧气中的氩，从而得到 99 . 995 % 的氧气。 4 . 3 新型的吸附剂的研究［8］
空的办法解吸。 1960 年大 型 变 压 吸 附 法 空 气 分 离 的 工 业 化 装
置建成。 1961 年用 变 压 吸 附 分 离 工 艺 从 石 脑 油 中 回 收
高纯度的正 构 烷 溶 剂， 并 命 名 为 Isosiv 过 程，1964 年完善了从煤油馏分中回收正构烷烃的工艺。
1966 年利 用 变 压 吸 附 技 术 提 氢 的 四 塔 流 程 装 置建成，20 世纪 70 年 代 后 采 用 四 塔 以 上 的 多 塔 操 作 ， 并 向 大 规 模 、 大 型 化 发 展［4］。
（3） 投 资 和 管 理 费 用 比 较 低 ， 单 位 产 品 能 耗 低 （ 尤 其 是 中 小 型 ）， 气 体 生 产 成 本 低 ；
（4） 产 品 纯 度 可 以 在 一 定 范 围 内 任 意 调 节 。 吸 附装置在常温下运行，不涉及绝热问题；氧气纯度 在 50 % ～ 95 % 之 间 可 以 任 意 调 整， 生 产 负 荷 可 在
Tian Jin-jin，Zhang Yu-wen，Wang Rui
（ Department of Refrigeration ，School of Energy & Power Engineering ，Xi'an Jiaotong University ，Xianning Xi Road ，Xi'an 710049 ，Shaanxi ，P . R . China）
（2） 空 气 进 入 吸 附 塔 前 ， 经 过 脱 水 预 处 理 ； （3） 设 备 可 靠 性 差 ， 不 能 连 续 稳 定 运 行 ， 导 致 大部分设备报废；
（4） 技 术 、 经 济 指 标 落 后 。 20 世纪 80 年代，原 来 从 事 变 压 吸 附 制 氧 装 备 研制单位的开发项目相继中止，我国变压吸附制氧 技术的开发再次 进 入 低 谷。20 世 纪 90 年 代 是 我 国 变压吸附制氧技术突飞猛进向前发展的时期，变压 吸附制氧技术逐渐成熟，有些产品的综合技术经济 指标已经接近国外先进水平。多年的实践表明，我 国变压吸附制氧技术已经走出实验室步入实用化阶 段。在近 十 年 内， 通 过 不 断 地 技 术 更 新 和 研 究 开 发，我国变压吸附制氧技术日新月异，发展迅速， 与世界先进水平之间的差距正在不断缩小。例如西 安交通大学的张玉文老师自主设计开发、并获专利 的小型医用变压吸附制氧技术已经投入生产，并产 生了可观的经济效益，与国外同类产品相比具有相 当的优势。这是一种产品质量稳定、工作可靠、结 构新颖、成本和能耗低的径向进气类紊流智能可调 吸附式富氧装 置 技 术。 该 技 术 与 美 国 的 OGSI 公 司 生产的产品进行性能指标比较，主要指标高于美国 产品，启动时间更短，稳定性更好，而成本仅为美 国产品的 1 / 2 左右，主要性能指标比较见表 1。
域，同时阐明了变压吸附技术在 分 离 空 气 制 取 富 氧 方 面 的 优 越 性， 并 指 出 了 我 国 在 PSA 技 术 研
究领域与国际先进水平的差距及国内外的最新研究成果和进一步开展 PSA 研究的方向。
关键词：变压吸附；制氧；研究；应用
中图分类号：TQ116 . 19
文献标识码：A
Advances in pressure-swing-adsorption oxygen manufacture technology and its application
Abstract：The review of recent advances in pressure swing adsorption（ PSA）is followed by an introduction of the application fields of the PSA technology . The advantages of the PSA in rich-oxygen air separation systems are also analyzed. Finally，we present the latest progresses in the PSA technology at home and abroad，our lagging situation compared with the advanced technology in the world，and the future efforts to make . Keywords：Pressure swing adsorption；Oxygen manufacture；Research；Application
收 稿 日 期 ：2005-03-28； 修 回 日 期 ：2005-05-11 作者简介：田津津 （1978— ），女，西安交通大学，硕士研究生，研究方向：变压吸附制氧。
深冷技术 2005 年第 6 期
Cryogenic TechnoIogy 1 6 2005
·7·
专题综述
田津津，张玉文，王 锐：变压吸附制氧技术的发展和应用
4 国内外的新技术
4 . 1 发展多种分离过程的集成技术［6］ 最近，从事低温设 备 开 发 的 美 国 公 司 Universal
Envirogentics Inc（UEI） 研 制 出 一 种 新 型 空 分 设 备， 兼容并包括了变压吸附和低温精馏两种装置，充分
·8·
Cryogenic TechnoIogy 1 6 2334
≥2.5 1 ～ 1.5
结构尺寸
OGSI 910 × 1200 × 2110 650 × 660 × 1930
/ mm
专利技术 900 × 1000 × 1900 500 × 600 × 1850
该专利技术已经达到甚至超过国际同类技术水 平。但从整体水平上看，我国在很多方面与国际先 进水平仍有一定的差距。如在新型高性能的吸附剂 的研究，吸附流程的改进，理论分析研究和数学模 型的建立，质量监控与自动化控制等许多方面。
首先，1958 年，Skarstorm 申请专利并应用此技 术 分 离 空 气［3］。 同 时， Gerin de Montgareuil 和 Domine 也 在 法 国 申 请 专 利。 两 者 的 差 别 是， Skarstorm 循环在床层吸附饱和后，用 部分低 压的轻 产品组分冲洗解 吸， 而 Gerin-Domine 循 环 采 用 抽 真
1970 年 又 建 成 分 离 和 回 收 氧 的 工 业 化 装 置， 用于环保工业污水处理生化的需要。同时被广泛用 于从石脑油中提取正构烷烃，再经异构化，将异构 化产物加入 汽 油 馏 分 中， 以 提 高 其 辛 烷 的 Hysomer 过程。
1975 年试 制 成 医 用 富 氧 浓 缩 器，1976 年 开 发 了用碳分子筛变压吸附制氮的工艺并工业化，随后 采用 5A 沸石分子筛抽真空制氮工艺。到 1983 年 德 国推出性 能 优 良 的 制 氮 用 碳 分 子 筛［5］。 到 1979 年 为止，约有 一 半 的 空 气 干 燥 器 采 用 Skarstrom 的 变 压吸附工艺。变压吸附用于空气或工业气体的干燥 比变温吸 附 更 为 有 效。1980 年 开 发 了 快 速 变 压 吸 附 工 艺 （ 又 称 为 参 数 泵 变 压 吸 附 ）。