膜法分离和变压吸附制氧
制氧工艺
1、PSA工艺：加压吸附（0.2～0.6MPa）、常压解吸。投资小、设备简单，但能耗高，适用于小规模制氧的场合。
2、VPSA工艺：常压或略高于常压（0～50KPa）下吸附，抽真空解吸。设备相对复杂，但效率高、能耗低，适用于制氧规模较大的场合。 表1、PSA和VPSA制氧装置主要参数比较
工艺流程
适宜规模 m3/h
图1、变压吸附气体分离基本原理示意图
氩气和氧气的沸点接近，两者很难分离，一起在气相得到富集。因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为90%~95%的氧气（氧的极限浓度为95.6%，其余为氩气） ，与深冷空分装置的浓度99.5%以上的氧气相比，又称富氧。
★ 变压吸附空分制氧装置工艺简述
从上述原理可知，变压吸附空分制氧装置的吸附床必须至少包含两个操作步骤：吸附和解吸。因此，当只有一个吸附床时，产品氧气的获得是间断的。为了连续获 得产品气，通常在制氧装置中一般都设置两个以上的吸附床，并且从节能降耗和操作平稳的角度出发，另外设置一些必要的辅助步骤。
费用高。
占地面积大，厂房和基础要求高，工程造价高。 安装周期长，技术难度大，安装费用高。
占地面积小，厂房无特殊要求，造价低。 安装周期短，安装费用低。
中小型制氧电耗高，约为0.5～1.0KW/Nm3
制氧电耗低，约为0.32～0.35KW/Nm3
设备受压力容器规范控制。可造成碳氢化合物局部聚集，存在 操作压力低，不受压力容器规范控制，不会造成碳氢化合
≤-40℃。
电耗主要是在空压机上，PSA制氧（氮）系统中的那几个阀门的可靠性很让人头疼，毛病容易出在电磁换项阀上。
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氧气分离与制备技术的新发展
氧气分离与制备技术的新发展氧气是人类生存不可缺少的气体之一，广泛应用于医疗、工业、冶金、环保等领域。
为了满足不同领域对氧气的需求，不断推进氧气分离与制备技术的新发展已经成为当今的热门话题。
一、常见氧气分离和制备技术目前，常见的氧气分离和制备技术包括：常温常压吸附分离法、压力摩擦渗透法、氧气离子传输膜法、自然气力隔膜法、液态空气加压分离法等。
在这些技术中，压力吸附法是一种广泛应用的氧气制备技术。
它的基本原理是利用介孔的吸附剂，使空气中的氮氧分子在特定的压力和温度下被吸附剂表面加强吸附，从而实现氧气的分离。
二、新型氧气制备技术近年来，新型氧气制备技术不断涌现，其中包括了超磁性纳米颗粒吸附和氧气利用催化膜等。
超磁性纳米颗粒吸附技术是一种应用超磁性材料吸附氮氧分子，进而进行氧气分离的技术。
该技术具有高分离效率、低成本等优势，被广泛应用于气体分离领域。
氧气利用催化膜技术则是利用催化剂将轻质烃与氧气反应，通过对催化膜表面温度的调节，实现氧气的分离和制备。
三、应用前景氧气制备技术是工业化生产中重要的技术之一，它在全球范围内都得到了广泛应用，也推动了行业的发展和进步。
科技的不断进步和创新，氧气制备技术也在不断发展和更新。
未来，氧气制备技术的应用前景将更加广泛，包括火箭、船舶、航空、铁路等领域。
另外，随着国家对于清洁能源的重视，氧气制备技术作为能源领域的重要一环，也将获得更加广泛的应用和发展。
总之，氧气分离与制备技术的新发展有利于提高氧气制备的效率和质量，为人类提供更好的生产和生活环境。
未来，氧气制备技术将在不断创新、不断更新中，不断推进人类改善生活、生产和环境保护的事业。
膜分离法制氧工艺简介
一些氧氮分离系数大于2.5、透氧系数P(O2) > 1.0 Barrer 的聚合物膜材料 (1 Barrer 是 指每秒钟每厘米汞柱压力差下每平方厘米膜 面积中透过1 厘米厚的膜的气体在标准状态 下的毫升数的十亿分之一,1 Barrer = 1010 cm2·s -1·cmHg -1 ,其中1 cmHg = 1 333 Pa) 。将它们 用于空气分离操作,均获得了较好的分离效果。
• 效率高，每kg膜纤维连续的生产能力比变压吸附要大。 • 没有运动部件，几乎用不着维护，因此维护费用少, 高效
率和高可靠性降低了操作运行费用。
• 设备简单、机动性好，只要有一个压缩空气的气源，就 可以连续地工作，而且可以省去贮运气体或液体的设备。
膜法气体分离优点
膜法富氧技术和深冷、变压吸附法相比, 具有设备简单、操作方便、 安全、启动快、规模灵活、无环境污染等特点。当氧质量分数在 30% 左右, 规模小于15 000 m3/h 时, 膜法投资、维修及操作费用之 和仅为深冷法和变压吸附法的2/3 到3/4, 能耗比其他两种方法低 30% 以上, 且规模越小, 膜法越经济[18 ]。它在制备富氧气方面的应 用迅速增加, 并正在取代其他高成本且操作不方便的分离技术 膜法/深冷法联合制氧。用于原有制氧机改造,增加一套膜法富氧装 置可提高制氧能力25%～50% , 氧浓度提高, 综合投资下降2%～ 3% , 能耗、水耗均有降低。
膜分离优点
用膜分离技术进行气体分离的优点：
• 分离过程中没有相变, 过程简单, 可在常温下进行操作, 减 少能源的消耗。
• 与传统的空分装置相比，能耗低。要下降(30～60)％。特 别是分离共沸物质, 有独特的优越性.
• 重量轻，占地面积小，纯度高，工作压力的范围宽。 氮气纯度可达99.9%, 生产的氮气非常干燥，露点温度可达 -100℃。
大连理工大学科技成果——膜法保健制氧机
大连理工大学科技成果——膜法保健制氧机
一、产品和技术简介
氧气是维系人体尤其是大脑正常代谢的最重要的物质。
现今，人们的社会生活节奏日益加快，所承受的心理压力也越来越重，人体内足够而丰富的氧含量能够缓解人们的心理压力；而且随着城市的日益发展，清洁的空气越来越少，人们愈加渴求吸入清洁的氧气从而保持身体健康；总之，随着人们对生活质量要求的提高，人们需要呼吸富含氧气的清洁空气！
人们吸氧的氧气来源主要有三种,即钢瓶、变压吸附和膜分离。
膜法相比于其它两种方法，具有体积小、移动方便、无污染、节能等明显的优点，而且根据日本科学家报道指出，过高浓度的氧气会使人中毒，正常人的保健吸氧和慢性病人的吸氧最佳氧浓度为40%的观点，使人们对膜法富氧更加青睐，因为这一浓度正是膜分离制氧的适宜浓度。
二、应用范围
膜法保健制氧机适用于家庭，健身中心，运动中心，医院和高原哨所等需要吸氧的场所。
具有一定的化工知识的化工技术人员，具备一定的组装能力安装技术人员和懂技术的销售人员。
三、规模与投资：多少皆宜。
取决于商品型号。
例如家庭用膜法制氧机，富氧气流量为400-600L/h，成本价格在5000元/台左右。
四、提供技术的程度和合作方式：一次性转让或技术合作。
深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表
深冷空分法、变压吸附法、膜分离法制氮优缺点对比表全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：深冷空分法、变压吸附法和膜分离法是目前常用的三种制氮技术。
它们各有优点和缺点，下面将分别对这三种方法进行比较，帮助大家更好地选择适合自己需求的制氮技术。
一、深冷空分法深冷空分法是一种通过空分设备将空气中的氧气和氮气分离得到高纯度氮气的方法。
其优点主要包括以下几点：1. 高纯度：深冷空分法可以得到高纯度的氮气，一般可以达到99.999%以上的纯度，适用于对氮气纯度要求较高的应用。
2. 高效：深冷空分法可以在较短的时间内制备大量的氮气，生产效率高。
3. 稳定性好：深冷空分法在稳定性和可靠性方面表现优秀，操作简单，维护成本低。
深冷空分法也存在一些缺点：1. 能耗高：深冷空分法需要通过液氮等冷冻设备来冷却空气，能耗较高。
2. 设备昂贵：深冷空分设备制造成本较高，需要一定的投资。
3. 操作成本：深冷空分设备对操作人员的要求较高，需要专业技术支持。
二、变压吸附法变压吸附法是一种利用吸附剂对空气中的氧气和氮气进行分离的方法，其优点包括：1. 低成本：变压吸附法设备制造成本低，投资相对较少。
2. 灵活性强：变压吸附法可以灵活控制制氮的纯度和流量，适用于不同的应用场景。
3. 节能环保：变压吸附法不需要液氮等冷冻设备，节能环保。
1. 制氮效率低：变压吸附法制备氮气的速度较慢，不适合对氮气需求量较大的场合。
2. 纯度不稳定：由于吸附剂的性能限制，变压吸附法得到的氮气纯度可能不够稳定。
3. 维护困难：变压吸附法设备需要定期更换吸附剂，维护成本较高。
三、膜分离法1. 无需能源消耗：膜分离法无需额外的能源消耗，节能环保。
2. 操作简单：膜分离法操作简单，维护成本低。
3. 适用范围广：膜分离法适用于各种规模的制氮需求，具有很强的通用性。
1. 纯度较低：膜分离法制备的氮气纯度一般不高，一般在95%左右。
2. 流量受限：膜分离法对氮气的流量有一定限制，不适合在氮气需求量极大的场合使用。
1 空气分离的方法可分为低和非低两种
1 空气分离的方法可分为低和非低两种，其中非低空气分离方法包括吸附、膜分离、化学分离法。
由于目前在大规模制取氧、氮气液产品，尤其是高纯度产品方面低分离法具有无法取代的竞争优势，而且只有低分离法才具有可同时生产氩等稀有气体产品的能力，故低法在空气分离的工业应用中占据非常重要的地位。
变压吸附法是20世纪50年代末才开发成功的，由于其独有的灵活方便、投资少、能耗低的优点，近年来变压吸附空分富氧技术在中小规模富氧应用领域得到越来越多的应用。
膜分离空分是80年代国外兴起的高新技术，属高分子材料科学，它是21世纪十大新科技产业之一。
该技术虽起步晚，但发展较快2中国深冷空分设备的现状空分之家-- ----空分操作和管理人员的园地.全球工业气体市场由七大跨国气体公司所垄断。
2001年各公司市场占有率分别为AL（法国液化空气公司）占18％，BOC14％，Praxair（普莱克斯）130％，ap（美国气体化工产品有限公司）11％，Linde/AGA （德国林德公司）10％，日本酸素（NSC）5％，Messer（梅塞尔）4％，其它25％。
经过几十年的发展，我国空气分离设备制造业已形成杭州杭氧股份有限公司、四川空分设备（集团）有限公司、开封空分集团有限公司三足鼎立局面。
另外，法液空、林德等跨国公司在中国建立了合资或独资空分设备制造企业，给中国空分设备制造企业发展增添了新的力量。
2004年年末，杭氧与德国梅塞尔集团签署了联合促销与发展协议，使我国空分设备制造有望挑战世界垄断市场。
空分设备制造领域，国内企业与国外先进水平至少有十年的差距。
大型空分设备，还是跨国气体公司占优势。
中国经济迅猛发展，钢铁、石化、化工更是超常规发展，工业气体的增速为12％～15％。
为此引进了100多套大型空分设备，宝钢还引进了72000m3/h的空分设备。
而国内企业所获订单甚少，杭氧设计制造的52000m3/h空分设备，代表了国内最高水平。
3空气低分离工艺?空气低分离利用多塔低精馏工艺从压缩空气中制取高纯度的氧、氮、氩产品。
工业制氧的各种方法
工业制氧的各种方法工业制氧是指通过一系列工业过程和设备，将气体中的氧气分离出来，制造高纯度的氧气供应给工业用途。
以下是工业制氧的几种常用方法：1.分子筛吸附法：分子筛吸附法是常用的工业制氧方法之一、它利用分子筛吸附材料对空气中氧气和氮气的吸附性的差异，通过加压、减压的交替操作，使氧气通过分子筛材料，分离出氧气和氮气。
2.膜分离法：膜分离法是工业制氧的一种先进方法。
它利用氧气和氮气在特定膜上的传递速率不同，通过膜的选择性分离作用，将氧气和氮气分离。
膜分离法具有设备简单、操作方便、能耗低等优点。
3.低温分馏法：低温分馏法是工业制氧的常用方法之一、它利用氮气和氧气的沸点差异，通过低温冷凝使氧气液化，并随后对液氧进行精馏，得到高纯度的氧气。
4.离心分离法：离心分离法是一种通过离心机将氧气和氮气分离的方法。
离心分离法适用于氧氮混合气体压力较低，纯度要求不是很高的工业场合。
5.多级吸附分离法：多级吸附分离法是一种将空气中的氧气和氮气分离的方法。
它采用一系列吸附塔，每个塔内部装有吸附剂，通过吸附剂对氧气和氮气的吸附特性不同，达到分离目的。
6.调压吸附法：调压吸附法是一种利用吸附剂对氧气和氮气吸附特性差异进行分离的方法。
在一定压力下，氧气和氮气按不同的速率通过吸附剂，从而实现分离。
7.电解法：电解法是通过电解水得到氢气和氧气的方法，其中氧气是制氧的重要产物。
电解法制氧适用于需要高纯度氧气的场合，但能耗较高。
8.分子开闭式法：分子开闭式法是一种通过光或热刺激，使特定分子发生形态改变，从而实现分离的方法。
该方法适用于对分子形态敏感的场合。
总结起来，工业制氧的方法有分子筛吸附法、膜分离法、低温分馏法、离心分离法、多级吸附分离法、调压吸附法、电解法以及分子开闭式法等。
这些方法各有优劣，选择适合的方法可以根据所需氧气纯度、压力、产量和能耗等因素来确定。
制氧过程中分离氧气的工艺
制氧过程中分离氧气的工艺制氧是一种分离氧气的工艺，它是通过将空气中的氧气与其他成分分离出来，从而得到纯净的氧气。
制氧的工艺主要有压力摩擦法、吸附法和分子筛法等。
1. 压力摩擦法：压力摩擦法是一种常见的制氧工艺，它是利用气体在管道中流动时的压力差和摩擦力来分离氧气。
在该工艺中，通过将空气通过特定形状的管道，使气体快速流动，从而产生压力差和摩擦力。
由于氧气分子相对较小，它们能够通过管道的孔隙，而其他成分无法通过。
因此，通过收集管道出口的气体，就可以得到纯净的氧气。
2. 吸附法：吸附法是另一种常用的制氧工艺。
它是利用吸附剂对气体成分的选择性吸附来分离氧气。
在该工艺中，将空气通过装有吸附剂的容器，吸附剂会选择性地吸附氧气，而其他成分则被排除在外。
随后，通过改变温度或压力等条件，可以使吸附剂释放吸附的氧气，从而得到纯净的氧气。
3. 分子筛法：分子筛法也是一种常见的制氧工艺，它是利用分子筛材料对气体成分的分子尺寸进行选择性分离。
在该工艺中，将空气通过装有分子筛材料的容器，分子筛材料会选择性地将氧气分子捕获，而其他成分则被排除在外。
随后，通过改变温度或压力等条件，可以使分子筛材料释放捕获的氧气，从而得到纯净的氧气。
制氧过程中的分离氧气的工艺选择主要取决于生产规模、纯度要求和成本等因素。
压力摩擦法适用于大规模制氧，能够高效地分离氧气，但设备复杂，成本较高。
吸附法和分子筛法则适用于小规模制氧，设备简单，成本较低，但纯度相对较低。
除了以上提到的工艺，还有其他一些制氧工艺，如膜分离法和电解法等。
膜分离法是利用特殊膜对气体成分进行分离，电解法则是通过电解水来产生氧气。
这些工艺在特定的应用领域中具有优势，但在一般的制氧过程中使用较少。
制氧是一种分离氧气的工艺，通过压力摩擦法、吸附法、分子筛法等方式可以将氧气与其他成分分离出来，得到纯净的氧气。
选择合适的制氧工艺应根据生产规模、纯度要求和成本等因素进行考虑。
不同的工艺有各自的优势和适用性，在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
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膜法分离和变压吸附制氧
膜法分离和变压吸附制氧是一种制备洁净气体的技术，它可以将空气中的氧分子分离出来，制备出洁净的氧气。
膜法分离原理是利用滤膜的分子筛选和分子离子膜的半选择性通透原理，使氧分子在膜的一侧向另一侧透过，从而实现氧分子的分离。
这把空气中的氧分子分离成两部分，一部分为高浓度氧气，另一部分为低浓度氧气。
而变压吸附制氧则是利用吸附剂的分子结构和吸附性质，以及温度和变压的变化，使氧分子从一侧的混合气体中被吸附到另一侧，从而实现氧分子的分离。
由于膜法分离和变压吸附制氧可以为用户提供高质量的氧气，因此它在医院、体育馆、健身房、水处理厂等场所中被广泛应用。
同时，膜法分离和变压吸附制氧也可以应用于制备其他洁净气体，如氮气、二氧化碳以及一些其他有用气体，因此它有望在更多行业中得到广泛应用，尤其在医疗、化工、能源等一些对气体质量要求比较高的行业中，它将发挥更大的作用。
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