psa制氧机的工作原理和应用
PSA技术与医用分子筛制氧设备
PSA技术与医用分子筛制氧设备卢樟好 冯 涛(军事医学科学院卫生装备研究所 天津 300161)从PSA技术制取氧气的机理和特点出发,阐述了用这种技术制取的氧气可作为医用氧气的理论依据,并简介了我所PSA医用分子筛制氧设备的工艺流程及其使用性能。
关键词:PSA技术 分子筛 医用氧气 当气相物质与固相物质组成一个吸附体系时,在相界面处的成分产生富集的现象称为吸附;已被吸附剂吸附的气体分子重新返回气相的过程称为解吸。
变压吸附(P ressu re Sw ing A dso rp ti on)技术,即PSA技术,就是在等温条件下,加压吸附、减压解吸的循环操作过程。
1 PSA技术在气体分离、提纯和净化领域用途广泛PSA技术是近30年内发展起来的一项新技术,它在气体分离、提纯和净化领域有着十分广泛的用途。
例如:从空气中分离制取O2、N2,从发酵气中分离CH4、CO2,从混合气中分离和提纯H2,分离回收CO、CO2;用于H e、A r等稀有气体的分离和提纯,正、异烃类的分离;用于气体净化脱除H2O、CO2、H2S,工业废气脱除SO x、NO x、N H3等等。
其中,用PSA技术从空气中分离制取氧、氮气体工艺最为引人注目,发展亦最快。
2 用PSA技术制取的氧气适合医用,且具有其他制氧方法所不具备的优点以往,工业用氧气,包括医用氧气,都是采用低温技术(深冷法)从空气中分离氧、氮气体而制取的。
低温技术制氧,是采用深度冷冻的方法,即把空气冷却到零下一百多度的低温,使其变成液体,再分馏出氧气。
这种制氧方法,启动时间长,约需6～12h;工作周期亦长,一般开机后一周以内不宜停机;装置复杂,投资大。
故只适用于工业大规模生产。
对于非用氧大户,尤其是医疗单位,其用氧量相对于工业用氧而言就很小,不可能用低温技术实现就地制取氧气。
PSA技术的不断开发应用,对中、小型低温空分制氧装置而言,已越来越显示出它的竞争力,并正在逐渐取代低温技术制氧,而医用氧气的制取,则有可能被PSA技术完全取而代之。
医用制氧机的工作原理及流程
医用制氧机的工作原理及流程工作原理DYO制氧机分离空气主要由两个填满分子筛的吸附塔组成，在常温条件下，将压缩空气经过过滤，除水干燥等净化处理后进入吸附塔，在吸附塔中空气中的氮气等被分子筛所吸附，而使氧气在气相中得到富集，从出口流出贮存在氧气缓冲罐中，而在另一塔已完成吸附的分子筛被迅速降压，解析出已吸附的成分，两塔交替循环，即可得到纯度为≥90%的廉价的氧气。
整个系统的阀门自动切换均由一台电脑自动控制。
安装方便设备结构紧凑、整体撬装，占地小无需基建投资，投资少。
优质沸石分子筛具有吸附容量大，抗压性能高，使用寿命长。
故障安全系统为用户配置故障系统报警及自动启动功能，确保系统运行安全比其它供氧方式更经济PSA工艺是一种简便的制氧方法，以空气为原料，能耗仅为空压机所消耗的电能，具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。
机电仪一体化设计实现自动化运行进口PLC控制全自动运行。
氧气流量压力纯度可调并连续显示，可设定压力、流量、纯度报警并实现远程自动控制和检测计量，实现真正无人操作。
先进的控制系统使操作变得更加简单，可实现无人值守和远程控制，并可对各种工况进行实时监控，从而保证了气体纯度、流量的稳定。
高品质元器件是运行稳定可靠的保证气动阀门、电磁先导阀门等关键部件采用进口配置，运行可靠，切换速度快，使用寿命达百万次以上，故障率低，维修方便，维护费用低。
氧含量连续显示、超限自动报警系统在线监控氧气纯度，确保所需氧气纯度稳定。
先进的装填技术保证设备的使用寿命沸石分子筛采用“暴风雪”法装填，使分子筛分布均匀无死角，且不易粉化；吸附塔采用多级气流分布装置和平衡方式自动压紧装置；并且使沸石分子筛吸附性能保持压紧状态，从而保证吸附过程中不产生流化现象，有效延长沸石分子筛使用寿命。
不合格氧气自动排空系统开机初期的低纯度氧气自动排空，达到指标后送气。
理想的纯度选择范围氧气纯度调节方便,可根据用户的需求在21%～93±2%之间任意调节。
psa制氧机 分子筛容量及产氧量计算
psa制氧机分子筛容量及产氧量计算摘要：1.PSA 制氧机的概述2.分子筛容量的计算方法3.产氧量的计算方法4.PSA 制氧机的应用正文：1.PSA 制氧机的概述PSA 制氧机，全称为变压吸附制氧机，是一种通过变压吸附技术从空气中分离出氧气的设备。
该设备主要由压缩空气系统、吸附塔、分子筛和控制系统组成。
在PSA 制氧机中，分子筛是关键的吸附材料，它能够根据空气中氮气和氧气的吸附能力差异，实现氧气的分离和富集。
2.分子筛容量的计算方法分子筛容量是指分子筛在一定压力和温度下能够吸附的气体量。
计算分子筛容量的方法通常有两种：a.根据分子筛的吸附等温线计算吸附等温线是描述分子筛吸附气体量与压力关系的曲线。
通过测量分子筛在不同压力下的吸附量，可以得到吸附等温线。
在实际应用中，可以根据吸附等温线计算出分子筛在一定压力下的吸附量。
b.根据分子筛的静态吸附实验计算静态吸附实验是在一定压力和温度下，测量分子筛吸附气体的时间- 压力关系。
通过静态吸附实验，可以得到分子筛的吸附速率常数和最大吸附量。
根据这些数据，可以计算出分子筛在一定压力下的吸附量。
3.产氧量的计算方法产氧量是指PSA 制氧机在一定工况下能够生产的氧气量。
计算产氧量的方法通常有两种：a.根据分子筛容量和空气含氧量计算在空气中，氧气的体积分数约为21%。
根据分子筛的容量和空气的含氧量，可以计算出PSA 制氧机在一定工况下的产氧量。
b.根据吸附塔的传质过程计算吸附塔是PSA 制氧机中实现氧气分离的关键设备。
在吸附塔中，气体通过分子筛床层时，会发生吸附和解吸过程。
根据吸附塔的传质过程，可以计算出PSA 制氧机在一定工况下的产氧量。
4.PSA 制氧机的应用PSA 制氧机广泛应用于钢铁、冶金、化工、医疗、环保等领域。
例如，在钢铁行业，PSA 制氧机可以为高炉提供富氧气，提高钢铁的产量和质量；在医疗领域，PSA 制氧机可以为患者提供高浓度的氧气，缓解缺氧症状。
分子筛制氧机-文档资料
高压氧舱、呼吸机、麻醉机、医疗吸氧全方位同时供氧。 11、全自动运行，随时开机，随时制氧，操作简便，设备运行到氧量设定
的储存值时会自动切换到休眠状态，节约能耗。
九、销售业绩表(一）
序号
1 2
项目名称
武汉协和医院 吉林市中心医院
30m³/h以下。
噪音控制
配有自制消音器,室外噪音控制在40dB 以下
室外噪音达80dB
占地面积
40㎡
30㎡
管道控制
采用国际先进技术—旋转分配阀，壹阀 替代15只气动电控阀。运行控制点少， 故障率低，使用寿命可长达10年以上。
多个电子阀控制，故障率高，并难以 检测出故障阀；后期维护费用高。
注：以产气量30m³/h制氧机为例
氧源
瓶装供氧
液氧
分子筛制氧
费用
每立方米 成本
每年使用 氧气数量
全年费 用
32元/瓶（5 m3/瓶）
6.4元
164250 m³/5m³/瓶 =32850瓶
32850瓶*32元/瓶 =1051200元
1700元/吨 2.7元（流失1%）
37KW÷30m³/h=1.23kw/ m³
0.86元(0.7元/度)
医院级 别
三甲 三甲
三甲
三甲 三甲 三甲 三甲 三甲 三甲 二甲
数量
6套 2套 1套 1套 2套 2套 1套 2套 1套 2套 1套 1套 2套 2套
九、销售业绩表(二）
序号
项目名称
11
河北献县人民医院
12
13 14 15 16 17 18 19 20 2020/9/30
医用分子筛制氧系统说明
医用智能分子筛制氧系统说明多项发明专利、远程智能控制、出口多个国家一、发展历程目前制氧机在国内的销售时间才17年，发达国家的制氧设备与瓶装氧与液态氧已经稍占优势，而国内的制氧设备每年几十亿的销售额在逐渐增加，而且目前的市场占有率也在逐渐增加。
变压吸附医用分子筛制氧设备以低压安全、高效节能、操作简便、全自动运行的性能出现，逐渐受到了越来越多医院的青睐，并且与中心供氧系统结合开创了现代化医疗供氧的新局面。
二、作用机理采用变压吸附原理，以空气为原料，以沸石分子筛为吸附剂，利用充满微孔的沸石分子筛对空气中的氧与氮吸附容量不同的特性，优先吸附空气中二氧化碳、硫化物、氮气等有害气体，从而获取符合医用标准的高纯度氧，没有中间转运环节，没有二次污染，产品气体非常干净，为客户提供高品质的氧气。
三、产品优势1、拥有多项专利技术，型号齐全，出口多个国家2、采用人性化的人机界面，智能化控制3、使用范围广泛，可用于大中型医院、诊所、卫生站等4、设备运行稳定，故障率低维修量少。
5、结构设计紧凑，占地面积少6、安全经济，回收成本快四、经济性可节约费用以某医院有病床600张，每月用瓶氧为900瓶，相当于4500m³/月的氧气。
每瓶价格按照30元/瓶,电费按照0.8元/度.类别瓶装氧液态氧PSA医用分子筛制氧设备每立方氧成本6元3.4元0.96元月用氧成本2.7万元1.53万元0.432万元年用氧成本32.4万元18.36万元5.184万元年节约费用14.04万元27.22万元由上表可知，此医院装上PSA医用分子筛制氧设备（医用制氧机）后，每年可直接节约氧气费用约27.22万元。
五、医用分子筛制氧设备与其他设备比较设备对比表本产品其他公司产品产品质量方面整套设备采用最高端的品牌，确保整体性能的可靠性。
选用普通品牌设备，前期运行还可以，后期运行稳定性非常差。
氧气指标方面初次开始10分钟可以达到90%以上，二次开机可以5分钟即可达到90%以上仅能符合标准要求30分钟达到90%以上。
vpsa制氧机与psa制氧机有什么区别？
安泰科VPSA制氧技术一、技术分析安泰科的变压吸附制氧技术广泛应用于化工、电子、纺织、煤炭、石油、天然气、医药、食品、玻璃、机械、粉未冶金、磁性材料等行业。
针对不同行业不同用户对氧气使用的不同要求，安泰科提供个性化、专业化的VPSA制氧设备，充分满足不同用户的用气要求。
我公司制氧机组具有工艺流程简单、常温生产、自动化程度高、开停机方便、易损件少、便于维护、生产成本低等特点。
二、工作原理SPOX系列制氧机是根据变压吸附原理，采用高品质的碳分子筛作为吸附剂，在一定的压力下，从空气中制取氧气。
经过净化干燥的压缩空气，在吸附器中进行加压吸附、减压脱附。
由于动力学效应，氧在碳分子筛微孔中扩散速率远大于氧，在吸附未达到平衡时，氧在气相中被富集起来，形成成品氧气。
然后减压至常压，吸附剂脱附所吸附的氧气等其它杂质，实现再生。
一般在系统中设置两个吸附塔，一塔吸附产氧，另一塔脱附再生，通过PLC程序自动控制，使两塔交替循环工作，以实现连续生产高品质氧气之目的。
三、SPOX系列节能型制氧装置的技术优势安装方便设备结构紧凑、整体撬装，占地小无需基建投资，投资少。
优质碳分子筛具有吸附容量大，抗压性能高，使用寿命长。
正常操作使用寿命可达10年。
故障安全系统为用户配置故障系统报警及自动启动功能，确保系统运行安全。
比其它供氧方式更经济VPSA工艺是一种简便的制氧方法，以空气为原料，能耗仅为空压机所消耗的电能，具有运行成本低、能耗低、效率高等优点。
机电仪一体化设计实现自动化运行进口PLC控制全自动运行。
氧气流量压力纯度可调并连续显示，可设定压力、流量、纯度报警并实现远程自动控制和检测计量，实现真正无人操作。
先进的控制系统使操作变得更加简单，可实现无人值守和远程控制，并可对各种工况进行实时监控，从而保证了气体纯度、流量的稳定。
高品质元器件是运行稳定可靠的保证气动阀门、电磁先导阀门等关键部件采用进口配置，运行可靠，切换速度快，使用寿命达百万次以上，故障率低，维修方便，维护费用低。
便携制氧机原理
便携制氧机原理
便携制氧机原理：
①便携制氧机主要采用分子筛变压吸附技术PSA从空气中分离提取氧气适用于医疗保健高原旅游等场合；
②设备内部填充有专用分子筛材料该材料对氮气与氧气吸附能力存在差异利用这一点实现两者分离；
③工作时首先将空气压缩至一定压力后送入装有分子筛的吸附塔中此时氧气分子优先通过而氮气被吸附；
④经过一段时间后吸附塔内氧气浓度达到饱和状态此时切换阀门将富氧空气输出供用户使用；
⑤同时开始再生过程即将吸附塔内压力降至大气压水平此时被吸附的氮气会从分子筛表面脱离出来；
⑥为提高效率实际应用中通常采用双塔或多塔循环切换模式一个塔吸附时另一个再生如此交替进行；
⑦由于制氧过程中没有化学反应发生因此产出的氧气纯度较高一般可达90%以上；
⑧为保证安全使用制氧机还需配备压力传感器流量计等监测装置以及超压保护自动关机等功能；
⑨用户可根据需求调节氧气流量大小通常通过旋钮或电子显示屏上的菜单选项来实现；
⑩在海拔较高地区由于空气中氧气分压较低使用便携制氧机可以有效缓解缺氧症状提高人体舒适度；
⑪此外对于患有慢性阻塞性肺疾病COPD等呼吸系统疾病的患者而言长期家庭氧疗已成为重要治疗手段之一；
⑫正确理解和掌握便携制氧机工作原理对于合理选购使用维护此类设备具有重要意义。
氧生活制氧机说明书
氧生活制氧机说明书产品特点：一、概述产品适用范围：该产品可供家庭补充吸氧。
保健功能：通过吸氧可改善身体的供氧状况，达到补氧保健的目的。
适用于中老年人，体质较差者，孕期妇女，学生等存在不同程度生理性缺氧的人群，也可在重体力或脑力消耗后消除疲劳，恢复身体机能。
二、工作原理本机发AC220V电源为动力源，空气为原材料，采用法国原装进口的优质分子筛，在常温下通过新型变压吸附法（PSA法），制取高纯度的氧气。
三、功能特征智能控制：设有LED指示灯、定时功能使用方便操作简单。
过热保护：纯无油压缩机带胡热保护器，当压缩机工作温度过高时会自动停止工作，更好的保证压缩机及整机的安全。
四、正常工作条件环境温度范围：0度~40度相对湿度范围：≤80%大气压力范围：86kPa~106kPa当温度低于0度时，使用前应将设备放置在正常的工作环境温度下四小时以上再开机工作。
五、主要技术指标型号：JYT-2制氧方法：变压吸附法吸入方式：耳挂式吸氧、鼻吸式吸氧输入功率：170W额定电压：AC220V±15V，50±1HZ额定电流：0.8A氧气浓度：30%~90%可调（常温、1MPA）氧气流量：0~5L/min可调（氧流量≤1L/min，氧尝试≥90%）二氧化碳：按规定方法试验合格一氧化碳：按规定方法试验合格酸碱度：按规定方法试验合格形状鉴别：无色气体、无嗅无味、有助燃力运行噪音：大约45dB产品尺寸：404×180×382mm产品净重：8.5KG电气分类：||类B型显示控制：LED灯定时显示、智能芯片控制、远红外控制附件：氧生活专用输氧管（一条）氧生活专用耳挂式吸氧器（一套）氧生活专用鼻吸式吸氧器（一套）通用型鼻吸式吸氧器（一套）远红外遥控器（一个）六、安全注意事项特别敬告：为防止停电或制氧机可能出现故障，急需用氧者必须配置其它备用供氧装置（如：氧气钢瓶、氧气袋等）！该设备不考虑作生命支持或生命延续！1.安装前制氧机禁止倒置横卧。
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PSA制氧机的工作原理和应用
1. 概述
PSA（Pressure Swing Adsorption）制氧机是一种通过变压吸附来分离空气中的氧气和氮气的设备。
它是一种重要的气体分离技术，在许多领域中得到广泛应用。
本文将介绍PSA制氧机的工作原理和应用领域。
2. 工作原理
PSA制氧机的工作原理基于吸附剂对不同气体的选择性吸附性质。
以下是PSA
制氧机的工作步骤：
2.1 压缩
步骤1：空气经过进气管道进入制氧机，经过压缩机被压缩到一定的压力。
此
压力通常在3到10巴之间，以便达到良好的吸附效果。
2.2 吸附
步骤2：压缩空气进入PSA吸附器。
吸附器中装填有吸附剂，通常使用分子筛。
吸附剂能够选择性地吸附气体，将氧气富集在吸附剂上，而氮气则通过。
步骤3：当吸附剂吸附满氧气后，需要进行再生以恢复吸附能力。
此时需要将
吸附器中的压力降低到大气压，以释放吸附剂上的氧气。
2.3 汇集
步骤4：经过吸附的氧气被汇集到氧气储存缸中，在此缸中氧气可以进一步净化，以达到所需的纯度。
3. 应用领域
PSA制氧机具有广泛的应用领域，以下是几个常见的应用：
3.1 医疗行业
•氧疗治疗： PSA制氧机可用于医院的氧疗治疗，为呼吸困难的患者提供高纯度的氧气。
•手术室供氧：在手术室中，PSA制氧机可为手术过程中需要高浓度氧气的环境提供所需的氧气。
3.2 制造业
•金属切割和焊接： PSA制氧机可以为金属切割和焊接过程提供所需的高纯度氧气，以提高工作效率和质量。
•化学反应：在某些化学反应中，需要控制氧氮比例以实现最佳反应效果。
PSA制氧机可以提供所需的氧气。
3.3 食品和饮料工业
•食品脱氧：在食品和饮料工业中，氧气通常用于食品脱氧，以延长食品的保质期和改善口感。
•酿酒：在酿酒过程中，PSA制氧机可以为酵母发酵过程中产生的二氧化碳提供所需的氧气，以促进发酵过程。
3.4 其他领域
除以上应用外，PSA制氧机还可以在其他领域得到应用，例如：环保、航天、燃烧和高海拔地区的氧气供应等。
4. 总结
PSA制氧机是一种通过压力摆动吸附技术来分离空气中氧气和氮气的设备。
它在医疗、制造业、食品和饮料工业等领域具有广泛的应用。
希望本文对PSA制氧机的工作原理和应用提供了一定的了解。
注意：本文仅为概述，具体使用和操作应遵循制氧机的相关说明和指南。