变压吸附制氧机原理和流程
小型家用治氧机的工作原理!

小型家用治氧机的工作原理!
小型家用制氧机的工作原理通常基于变压吸附技术(Pressure Swing Adsorption,PSA)。
以下是其主要工作原理的概述:
1. 空气压缩:制氧机通过一个电动压缩机将环境空气压缩到一个较高的压力。
2. 空气过滤:压缩后的空气经过一个过滤器,去除其中的杂质和污染物,以确保进入制氧机的空气干净。
3. 压力调节:空气进入一个压力调节阀,将压力降低到适当的水平,以便后续的分离过程。
4. 吸附分离:经过调节的空气进入一个装填有吸附剂的吸附床。
吸附剂通常是一种具有高比表面积的物质,如沸石或分子筛。
在这个阶段,空气中的氮气被吸附在吸附剂上,而氧气则未被吸附。
5. 氧气收集:未被吸附的氧气通过吸附床后,进入一个氧气收集器或储气罐中。
6. 氮气排放:当吸附床中的氮气达到一定饱和度时,制氧机会进行一个压力变化的过程,称为“变压”。
在变压过程中,吸附床内的压力降低,氮气被释放并排出。
7. 氧气释放:经过净化和分离的氧气从储气罐中释放出来,通过一个氧气出口供应给使用者。
小型家用制氧机通常具有简单的控制面板,可设置氧气流量和浓度等参数。
它们还可能配备警报系统,以指示机器的运行状态和任何潜在的故障。
需要注意的是,小型家用制氧机的制氧能力通常是有限的,适用于个人或家庭的轻度氧疗需求。
对于严重的呼吸问题或医疗用途,建议咨询医生或专业医疗机构,以获得适当的氧气治疗建议。
变压吸附制氧机

变压吸附制氧机1.1 制氧机的发展简史制氧机是以空气做原料,生产氧气(或液氧)、氮气(或液氮)和氩、氖-氦、氪-氙等混合气体的一种成套设备。
在一般情况下,由于空气分离设备多用来生产氧气,故人们习惯地称“制氧机”。
世界上最早生产制氧机的国家是德国和法国。
1901年,德国的林德公司在慕尼黑市建立低温设备制造车间,并在1903年生产出第一台10m3/h制氧机。
1902年,法国在巴黎建立空气液化公司,继德国之后,于1910年开始生产制氧机。
在三十年代以前,基本上只有德国和法国能生产制氧机。
当时制氧机主要只能满足焊接、切割用氧及化工所需的制氮设备。
生产的制氧机为主要为中、小型,其容量为2m3/h~600m3/h,品种约200种。
采用的制氧机流程为高压和中压流程。
1930~1950年,除德国、法国,尚有苏联、日本、美国、英国等国家也开始生产制氧机。
在此期间,随着生产的发展,制氧机使用领域不断扩大,促进了大型制氧机的发展。
由于大型制氧机每生产1m3氧气所需电力、金属材料都比中、小型底,故1930~1950年间,大型制氧机的品种增加较多,如西德的5000m3/h,苏联的3600m3/h,日本的3000m3/h等大型设备。
当时所用的流程,除高、中压外,开始采用高低压流程。
由于大型制氧机可制取廉价的氧气,从而在冶金和合成氨工业中得到应用。
1932年,德国第一次把制氧机用于冶金和合成氨工业。
1950年以后,除上述国家生产制氧机以外,还有中国、捷克、东德、匈牙利、意大利等(中国发展较晚,且都为深冷法)。
由于钢铁工业、氮肥工业、火箭技术的发展,氧、氮耗量迅猛增加,促使制氧机向大型化发展。
1957年起,10000m3/h制氧机相继问世。
1967年起,据不完全统计,20000m3/h以上的大型制氧机不断出现,达87套之多,最大机组为50000m3/h,更大型的机组正在研制中。
20多年来,产品品种迅速增加,并逐步形成了系列,如西德林德公司大型制氧机有1000~40000m3/h典型产品;日本神钢有OF系列;日本日立制作所有TO型;日本氧气公司有NR型;英国全低压有50~1500吨/天系列产品等。
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。
vpsa 制氧 原理

vpsa 制氧原理
VPSA技术,即变压吸附技术,是现代制氧技术中广泛应用的一种方法。
这种技术是利用特定的吸附剂对空气中的氧气进行吸附,再经过脱附和分离等过程,提取出纯的氧气。
VPSA制氧的工艺流程分为以下几步:
1. 空气进料:空气经过压缩进入VPSA装置,经过滤污、除湿、降温等预处理,通过进料管道进入吸附塔。
2. 吸附:空气进入吸附塔后,被吸附剂吸附,其中主要是吸附剂与氮气的吸附能力不同,氮气在吸附剂表面被吸附,而氧气则不被吸附,这就实现了氧气的分离。
3. 压缩:吸附后的氮气需要排放出去,此时需要将吸附塔中的压力逐渐升高,以便将吸附剂上的氮气逼出。
4. 脱附:逐步加高的压力使得吸附剂释放出吸附的氮气,此时的吸附塔中既含有纯氧气,也含有大量的氮气。
5. 泄空:为了使下一步的步骤顺利进行,需要通过泄空口将吸附塔内部的气体冲走,剩余的氧气被收集起来。
6. 吸附重复:经过以上的处理,吸附塔内剩余的氮气已经排放干净,吸附剂也被释放。
此时需要将进入的空气再次经过塔体进行重复吸附。
7. 换吸附:由于吸附剂在吸附后会失去作用,需要定期更换吸附剂,以保证制氧的稳定性和可靠性。
以上就是VPSA制氧的工艺流程,通过这种方法可以快速和高效地提取氧气,为人们的生活和工业生产提供了巨大的便利。
浅究变压吸附制氧法及深冷法

浅究变压吸附制氧法及深冷法现如今,工业上的制氧方法主要有两种。
一种是变压吸附法,另一种就是深冷法。
变压吸附法是近年来刚兴起的工艺而深冷法则属于传统方法。
这两种制氧方法各有各的好处。
因此用户难免会面临对两者的选择问题。
本文将从这两种制氧法的制作工艺、技术手法、运行参数、投资成本、建设要求等方面进行深入的对比分析。
一、两种制氧方法的制作过程以及制作原理(一)变压吸附法变压吸附法是一种新兴的制氧方法,已经被广泛的应用到了工业制氧工作当中。
鼓风机、吸附塔、缓冲罐、贮氧罐以及真空泵是其主要的组成结构,利用各式的专业阀门进行设备之间的连接,再加上一套计算机自动控制系统就是一套完整的变压吸附制氧装置。
把空气进行除尘处理之后,利用鼓风机将其鼓进盛有多种分子筛(作为吸附剂)的吸附塔中。
这个时候空气中大部分的氮气、二氧化碳以及二氧化硫、水和少量的氧气等会在吸附塔中被分子筛吸附住。
而剩余的大部分氧气则会经过床层由塔顶排除。
这个时候得到的氧气,就可以称之为富氧产品。
然后将其导入到贮氧罐中进行贮藏备用。
当吸附塔中的分子筛达到了饱和状态之后,要停止鼓风机鼓入空气操作,同时要将真空泵打开对吸附塔进行抽真空的处理(这项操作主要是为了将氮气等杂质从分子筛中“脱离”出来,这样的话吸附剂就可以再进行循环利用)。
在停止一个吸附塔空气进入的同时,将另一个吸附塔打开进行空气的吸附工作,这样两个或者是两个以上吸附塔交替工作的形式可以保证富氧产品连续不断的产出。
而吸附塔的交替切换的工作则是利用计算机自动控制系统通过对相关阀门的控制进行的。
(二)深冷法深冷法相对于变压吸附法来讲,它算是传统的制氧方法。
它的主要设备构成包括:空气压缩机组、空气冷却系统、分子筛净化系统以及透平膨胀机、分馏塔、换热器等。
如果需要对空气中的稀有气体进行回收的话,则还需增设一个稀有气体分馏设备。
将空气导入到制氧机组进行各种气体的分离操作后,可以得到纯氧、纯氮以及各种类型的稀有气体。
VPSA变压吸附制氧设备说明书

1 概述1.1 真空变压吸附制氧技术真空变压吸附制氧技术是一种新型的从空气中制取富氧的技术,真空变压吸附(VACUUM PRESSURE SWING ADSORPTION,简称VPSA),是一个近似等温变化的物理过程,它是利用气体介质中不同组分在吸附剂上的吸附容量不同而产生的气体分离,吸附剂在压力升高时进行选择性吸附,在压力降低至负压时得到脱附再生。
真空变压吸附分子筛制氧设备是以电力为动力、空气为原料,利用沸石分子筛在加正压状态下对氮的吸附容量增加,负压时对氮的吸附容量减少的特性,通过对两只吸附塔切换作用,形成正压吸附、负压脱附的循环过程,实现空气中氧、氮的分离,连续制取所需求的工业用氧。
真空变压吸附制氧设备的制氧过程为物理吸附过程,无化学反应,对环境不造成污染,是一种理想的供氧方式。
整个制氧过程相对于传统的深冷法制氧方式,具有结构简单、工艺流程简单、使用操作方便、设备启动迅速、常温低压运行、安全可靠、能耗小、制氧成本低等一系列优点。
1.2真空变压吸附制氧设备工作过程瑞气真空变压吸附分子筛制氧设备是以洁净空气为原料,经空气过滤器进入罗茨鼓风机,升压至45kpa左右,出口气体温度约50℃,经过换热器进行冷却,使温度降到35℃左右,再进入已经再生完毕处于工作状态的吸附器。
在吸附器内,空气中的水分、二氧化碳等极性分子气体经过氧化铝、13X脱水剂被吸附,干燥空气再通过LiX 分子筛后空气组分中的氮气组分被分子筛吸附分离,氧气在吸附器顶部富积进入氧气平衡器,纯度93±3%左右的富氧通过调节阀稳压处理进入缓冲罐,缓冲罐中的富氧压力在10~15kpa,缓冲罐出口富氧经过氧气压缩机升压达到所需的压力要求,高压富氧气冷却后通过氧气储罐再送至用氧用户。
为获得连续稳定的产品氧气,瑞气真空变压吸附分子筛制氧设备设置两只吸附器,交替产氧,一只吸附器产出氧气时,另一只吸附器处于抽真空再生状态,吸附器在真空泵作用下抽至-60kpa左右,排出的富氮组分经过消音处理排至室外。
变压吸附工作基本原理

变压吸附工作基本原理变压吸附(Pressure Swing Adsorption, PSA)是一种常用于气体分离或制备过程中的吸附技术。
其基本原理是利用吸附剂对混合气中的物质分子进行吸附和解吸,从而实现对气体组分的分离或纯化。
一、变压吸附工作原理:1.吸附剂选择:吸附剂是实现变压吸附分离的关键。
吸附剂通常是具有较高表面积和孔隙度的多孔介质,如活性炭、分子筛等。
吸附剂的表面上存在着一定的吸附位点,可以吸附物质分子。
2.吸附:将混合气体通过吸附剂床层,吸附剂床层中的吸附剂对混合气中的组分进行吸附。
吸附过程通常是物理吸附,即吸附剂表面对物质分子产生吸引力,使其附着在表面上。
3.解吸:当吸附剂饱和时,需要对吸附剂进行再生,将已吸附的物质分子从吸附剂上解吸出来。
解吸过程可以通过降低吸附剂表面的吸附位点上的压力或增加温度来实现。
4.变压吸附循环:变压吸附通常通过变压来实现吸附和解吸的循环。
首先,将混合气体通过吸附剂床层进行吸附,将目标组分吸附在吸附剂上,然后通过减压或增加温度的方式解吸目标组分,使其从吸附剂上解吸出来,此时吸附剂可以再次被用于吸附新的混合气体。
二、变压吸附工作流程:1.吸附过程:混合气体从吸附剂床层的一端进入,经过吸附剂床层时,吸附剂对其中的目标组分进行吸附,非目标组分通过吸附剂床层,最终从另一端出口排放。
2.脱附过程:当吸附剂饱和时,需要进行解吸或再生。
通常采用变压或变温的方式来实现脱附,即将吸附剂中的压力降低或温度升高,使吸附在吸附剂上的目标组分解吸出来。
3.再生过程:脱附的目标组分通过减压或增加温度输送到吸附剂床层的另一部分或其他吸附剂床层中,以供进一步吸附。
原吸附剂床层通过回收吸附剂后,可以进行再生,使其重新用于吸附。
4.循环过程:利用不同压力、温度条件交替进行吸附和解吸或再生,实现吸附剂循环使用,从而实现对混合气体的分离和纯化。
三、变压吸附技术的应用:变压吸附技术广泛应用于气体的分离和纯化,常见的应用包括:1.氧氮分离:变压吸附可以快速分离空气中的氧气和氮气,用于制备高纯度氧气。
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变压吸附制氧机原理和流程
变压吸附制氧机(Pressure Swing Adsorption Oxygen Generator)是一种利用分子筛技术制取氧气的设备,其主要原理是通过空气中的分子筛吸附氮气、二氧化碳等杂质,从而分离出高纯度的氧气。
该设备广泛应用于医疗、工业等领域。
原理
变压吸附制氧机的制氧原理主要基于吸附剂对空气中杂质气体的选择性吸附特性。
在变压吸附制氧机中,主要分为两个工作区:吸附区和解吸区。
吸附区:吸附区主要是由分子筛吸附杂质气体,分子筛是一种高孔隙度的材料,其孔径可以控制在分子尺度。
分子筛中的小孔可以选择性地吸附氧气、氮气、二氧化碳等气体,从而实现气体分离。
在吸附区,通过高压空气的进入,使氧气、氮气、二氧化碳等气体在分子筛中发生吸附作用,从而将氮气、二氧化碳等杂质气体吸附下来,而高浓度的氧气则通过分子筛,流入解吸区。
解吸区:解吸区主要是通过降低压力,使分子筛释放吸附的氮气、二氧化碳等杂质气体,使分子筛再次具有吸附气体的能力。
在解吸区,通过减压作用,使分子筛释放吸附的氮气、二氧化碳等杂质气体,从而使分子筛再次具有吸附气体的能力,为下一轮的吸附提供
条件。
流程
变压吸附制氧机的流程主要分为压缩空气净化、制氧和制氮三个步骤。
压缩空气净化:压缩空气净化是变压吸附制氧机的前置处理,其目的是去除空气中的水分、油分、杂质等。
在压缩空气净化过程中,采用过滤器、冷凝器、干燥器等设备对空气进行净化处理,以保证后续制氧的质量。
制氧:制氧是变压吸附制氧机的核心步骤。
在该步骤中,经过压缩空气净化处理的空气进入变压吸附器,经过吸附区和解吸区的交替作用,从而分离出高浓度的氧气。
制氧的流程主要包括增压、吸附、减压和解吸四个步骤。
制氮:制氮是变压吸附制氧机的副产品,其原理与制氧类似,只是在吸附区和解吸区中,通过分子筛选择性吸附氧气,从而分离出高浓度的氮气。
制氮的流程与制氧类似,只是在吸附和解吸时选择性吸附不同的气体。
总结
变压吸附制氧机是一种利用分子筛技术制取氧气的设备,其主要原
理是通过空气中的分子筛吸附氮气、二氧化碳等杂质,从而分离出高纯度的氧气。
其制氧的流程主要包括增压、吸附、减压和解吸四个步骤,而制氮的流程则与制氧类似,只是在吸附和解吸时选择性吸附不同的气体。
变压吸附制氧机在医疗、工业等领域有着广泛的应用前景。