变压吸附法制氧
深冷制氧和变压吸附制氧在冶金生产的应用
深冷制氧和变压吸附制氧在冶金生产的应用摘要：我国工业的发展逐步完善，氧气在冶金工业生产中的地位举足轻重。
本文论述了变压吸附制氧法与深冷分离法工艺指标和工程指标的对比，比较了两种制氧法在冶金生产中不同工况下应用的优劣势，讨论了两种制氧法在冶金生产中的应用情况。
关键词：工业制氧；变压吸附法；深冷分离法；指标对比中图分类号：TF05 文献标志码：A 文章编号：在我国的工业发展过程中，氧气是生产中无法替代的原材料，且需求量日益增大。
主要涉及的行业有：冶金、化工、采矿、医药、机械、环保等。
其中对冶金行业的影响最大，无论有色金属还是黑色金属的冶炼，通过制氧、混氧产生的富氧风参与到对金属矿物的焙烧环境中，可在鼓风量不变的条件下提高矿物氧化还原过程的效率，减少焦炭等还原剂的用量。
随着国家对节能减排工作的深入，富氧鼓风技术发展迅速，目前国内主流的工业制氧技术有：深冷分离工艺[1]、变压吸附工艺[2,3]。
两种工艺均趋于成熟，本文就变压吸附制氧工艺的设备配置进行阐述，并与深冷分离工艺的应用作分析和比较。
1 深冷分离法深冷分离法（又称低温精馏法）以空气为原料，先经过滤器将杂质过滤，再通过空压机压缩后送入空冷塔，冷却至9℃左右进入分子筛吸附器将H2O、CO2、乙炔等去除，纯化后的空气随后送入分馏塔。
分馏塔内的空气一部分先经增压机中增压，再被冷却水冷却至常温后进入主换热器，在主换热器内冷却至-100℃左右后送入气体膨胀机膨胀制冷，可为系统提供足够的冷量，膨胀后进入上塔参与精馏；而分馏塔内大部分空气直接进入主换热器，与反流的氧气、氮气等气体进行热交换，冷却至饱和温度后进入下塔参与精馏。
在精馏过程将空气液化成液氧、液氮和液态稀有气体的混合物，并利用各组分沸点不同的特性，通过双级精馏塔的精馏使各种气体分离，从而获得高纯氧、高纯氮和稀有气体等。
深冷分离法产出的氧气纯度≥99.5%，同时也可制取氮气、氩气等特种惰性气体，适用于对高纯度多组份气体应用的领域。
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。
中航工业制氧机说明书
中航工业制氧机说明书
中航工业制氧机使用说明书如下：
介绍：中航工业制氧机是一款采用变压吸附法（PSA）制氧的设备。
1、功能特点：
该制氧机可产生大量高浓度的氧气，适用于各种医疗、化工、钢铁等行业。
该制氧机具备高效、低能耗的特点，可长时间稳定运行。
该制氧机采用智能控制，可自动调节氧气浓度和流量，满足不同需求。
该制氧机具备多种安全保护措施，确保操作安全可靠。
2、使用方法：
准备工作：根据使用场景和需求，选择合适的制氧机型号和参数。
安装与连接：将制氧机放置在合适的位置，并确保电源稳定、安全可靠。
调整参数：根据需求和实际情况，调整制氧机的氧气浓度、流量等参数，确保满足实际需求。
维护保养：定期清理制氧机和设备，保持干净高效的制氧效果。
3、注意事项：
安装与连接：请确保制氧机正确安装，并确保电源插座安全可靠。
变压吸附法制氧与深冷法制氧综合分析
变压吸附法制氧与深冷法制氧综合分析河南开元气体装备有限公司张文录2009年12月18日比较项目深冷空分法制氧变压吸附法空分制氧工艺流程流程复杂流程简单技术成熟度比较成熟比较成熟操作难易程度操作稍复杂，开停机时间稍长操作简单，随用随开设备操作弹性筛板塔到70%，填料塔到30% 多台配套鼓风机真空泵时30-100%纯度调整制氧纯度可达99.6% 制取纯度≤93%的富氧多种产品生产可以生产氧氮氩等多种产品只有一种氧产品自动化程度调节较复杂，调节复杂调节较简单，调节方便安全性低温有一定爆炸危险性常温低压下运行，无不安全因素操作工适应程度操作工需长时间专业技术培训操作工经过较短时间培训即可上岗作厂房要求比较高比较高设备投资一次性投资少一次性投资多土建投资一次性投资多一次性投资少综合投资与变压吸附法空分制氧相当与深冷空分制氧相当维护费用与变压吸附法空分制氧相当与深冷空分制氧相当占地面积占地面积稍大占地面积稍小制氧单位能耗0.4～0.75kw.h/ Nm3O20.36～0.38kw.h/Nm3O2制氧成本运行费用稍高运行费用稍低适用范围纯度要求高且连续运行单位纯度要求低且断续运行单位KDON-5000/5000深冷法制氧与VSA-5000变压吸附制氧比较比较项目KDON-5000/5000深冷法制氧VSA-5000变压吸附制氧产量纯度5000 Nm3 / h，纯度99.6% 5000 Nm3 / h，纯度93%氮气产量纯度5000 Nm3 / h，纯度99.99% 不能生产氮气产品配套水平常规产品配套且为PLC控制中高端产品配套且为PLC控制设备投资1800万元2400万元工程材料250万元90万元土建投资350万元150万元共用工程100万元50万元安装工程150万元80万元综合投资2650万元2770万元年维护费用45万元30万元制氧单位能耗0.50kw.h/ Nm3O20.37kw.h/ Nm3O2元/Nm3O20.250（按0.5元/度电）0.185（按0.5元/度电）10年内电费10000万元（按每年8000小时）7400万元（按每年8000小时）操作人员15人12人更换分子筛时间8-10年8-10年更换分子筛数量7000Kg×2 30000Kg×2更换分子筛费用21万元756万元分子筛平衡点(7560000-210000)/《(0.25-0.185)×5000×8000》=2.83年,即在2.83年时VSA工艺经济2次换筛周期内变压吸附比深冷节省电费=13年×5000×8000×（0.25-0.185）=3380万元。
变压吸附实验报告
一、实验目的1. 理解变压吸附的原理，掌握其基本操作步骤。
2. 掌握使用碳分子筛作为吸附剂，通过变压吸附方法分离空气中氮气和氧气的操作技能。
3. 分析实验数据，了解压力、温度等参数对吸附效果的影响。
二、实验原理变压吸附（PSA）是一种利用吸附剂对不同气体吸附能力差异，通过改变压力和温度来实现气体分离的方法。
实验中，以空气为原料，以碳分子筛为吸附剂，通过变压吸附的方法分离空气中的氮气和氧气，达到提纯氮气的目的。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 空气- 碳分子筛- 真空泵- 空压机- 气体转子流量计- 氧分析仪- 吸附塔（管径38mm，管长750mm，304不锈钢材质）- 真空泵（旋片式真空泵，抽速2L/s，转速2800r/min，功率370w）- 气体转子流量计（16-160ml/h和25-250ml/h）- 吸附剂（PSA-5A型富氧分子筛，颗粒规格0.4-0.8mm）- 氧分析仪（防爆式氧气浓度传感器，量程0~100%，最小检测量0.01%，输出信号4-20mA，DC24V供电）- 工作压力计（-0.1-0.6MPa，温度计0-100）- 中央处理器（执行速度0.64s，内存容量16K，内建Ethernet支持Modbus TCP及Ethernet/IP通讯协议）- 模拟量模块（高达16位分辨率，总和精度0.5%，内建）2. 实验仪器：- 吸附塔- 真空泵- 空压机- 气体转子流量计- 氧分析仪- 工作压力计- 中央处理器四、实验步骤1. 将吸附塔清洗干净，并填充适量的碳分子筛。
2. 启动空压机，调节气体流量计，使空气以一定流速通过吸附塔。
3. 启动真空泵，将吸附塔内气体抽至一定压力。
4. 记录吸附塔内压力和气体流量数据。
5. 将吸附塔内气体升温至一定温度，使吸附剂解吸，记录解吸过程中的压力和气体流量数据。
6. 重复步骤3-5，观察吸附剂再生效果。
7. 记录实验过程中氧气浓度变化，分析变压吸附对氧气浓度的影响。
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。
VPSA真空变压吸附制氧机工艺流程
VPSA真空变压吸附制氧机工艺流程VPSA（Vacuum Pressure Swing Adsorption）是一种利用吸附剂吸附和脱附技术制氧的工艺流程。
以下是VPSA制氧机的一般工艺流程：1.压缩空气进气：空气从外界经过过滤系统进入压缩机，通过多级压缩对空气进行压缩，增加氧气的浓度和压力。
2.过滤系统：压缩空气进入过滤系统，去除其中的固体颗粒、水分和杂质，以保护后续操作的设备和吸附剂。
3.预冷器：压缩空气进入预冷器，通过与冷凝水交换热量使其降温，准备进入吸附塔。
4.吸附塔：预冷空气进入吸附塔进行吸附。
吸附塔内填充有吸附剂，通常为活性炭或分子筛。
吸附剂能吸附空气中的氮气和水分，而不吸附氧气。
吸附剂通过交替吸附和脱附操作实现氧气和氮气的分离。
当吸附塔中的吸附剂饱和后，需要进行脱附操作。
5.脱附塔：脱附塔是吸附塔的对称体，当一个塔进行吸附操作时，另一个塔进行脱附操作。
在脱附塔中，将它所含的吸附剂中的氮气和水分释放出来，以准备下一轮的吸附操作。
释放出来的气体被称为排放气体或废气，其中富含氮气和水分。
6.开闭气阀：吸附塔和脱附塔之间通过开关气阀的转换，实现交替操作。
吸附塔吸附时，脱附塔进行脱附操作；吸附塔脱附时，脱附塔进行吸附操作。
7.冲洗气体进气：为了更好地脱除吸附剂中的残余废气，采用冲洗气体进气，将氮气和水分彻底排除。
8.制氧气体出口：经过一系列的吸附和脱附操作后，制氧气体被收集，准备用于各种应用。
9.循环气体回收：一部分排放气体被回收，以减少浪费和节约能源。
回收的气体经过处理后，再次进入系统供吸附塔进行吸附操作。
总结起来，VPSA真空变压吸附制氧机工艺流程主要包括压缩空气进气、过滤系统、预冷器、吸附塔、脱附塔、开闭气阀、冲洗气体进气、制氧气体出口和循环气体回收等步骤。
通过吸附剂的吸附和脱附操作，实现氧气和氮气的分离，得到高纯度的制氧气体。
这种制氧技术非常适用于医疗、工业和生活等领域的氧气需求。
变压吸附(PSA)法制氧操作规程
变压吸附（PSA）法从空气中提取富氧装置操作规程XXXXXX化工有限公司2009年9月目录1. 概述................................................................................................................................................................................. - 1 -1.1.前言 (1)1.2.装置概况 (1)2. 工艺说明............................................................................................................................................................................... - 7 -2.1工艺流程简述 (7)2.2工艺步序 (11)2.3工艺步序时间参数设置 (16)2.4工艺步序吸附塔压力设置 (18)2.5控制功能说明 (19)3. 装置的操作 ....................................................................................................................................................................... - 24 -3.1首次开车准备.. (24)3.2系统开车 (29)3.3提浓段和精制段装置运行调节 (31)3.4提浓段和精制段装置停车 (34)3.5提浓段和精制段停车后的再启动 (36)3.6提浓段和精制段故障处理方法 (37)3.7变压吸附提氧装置操作注意事项 (39)3.8电磁阀故障处理以及切塔要点 (40)4 安全技术 ........................................................................................................................................................................ - 41 -4.1概述 (41)4.2氧气的基本特性 (41)4.3装置的安全设施 (42)4.4氧气系统运行安全要点 (42)4.5消防 (43)4.6安全生产基本注意事项 (43)5. 安全规程 ......................................................................................................................................................................... - 44 -5.1、一般安全事项.. (44)5.2、进入容器的八个必须 (45)5.3、防止违章动火的六大禁令 (48)1. 概述1.1. 前言本装置是采用变压吸附（Pressure Swing Adsorption简称PSA）法，从空气中提取氧气和氮气。
浅论变压吸附空分制氧工艺的改进
的温度和压 力下进 行，在变压吸附制氧过程中， 这个过程 中需要将废气排出 ， 致使 回收下降 ， 吸附剂（ 沸石 分 子筛） 对氮的吸附 是Ｉ 型吸附等温 而真空变压吸附Ｖ Ａ ２ Ｓ ￣ 艺一般采用常压下吸附而
［】 ４滕燕程． 吸附法分 离空气技术进展【． 明化 Ｊ黎 ］
工 ．１ ９ （） ．３ ９ ３１ ：７ １
９１
Ｒ Ｉ ７ Ｗ ０ ＲＬ０ Ｏ Ｎｔ ２０ ４
加 ，但解 吸困难 ，同样 产品气浓度 降低 ，最后 产能力也大打折扣 。为了克服这些缺陷 ，技术人 提出解决办法就是将变压 吸附制氧机放在室内为 员提出丁一种脉 冲性的变压吸附工艺，就是间歇 ０ 引 言 而且有利于延长 式地进行进料、出产品、冲洗以及逆放等过程 ， 氧气在化学工业 中是用途非常广泛的重要原 妥，这样温度不会过高或过低 ， 这样虽然 从微观上看也是 不稳定的，但从宏观层 吸附 剂和 电磁 阀 的使 用 寿命 。 料 ，传统获得氧气的方法主要通过低温精馏法 ， Ｓ Ｉ 艺 提高 了吸附和解析 此 外 ，在Ｐ Ａ法空分工艺 中，真空解吸和 面来讲稳定性高于Ｐ Ａ ２ ， Ｓ 也称为深冷法。但深冷法投资大 ，能量消耗也非 ｒ 吸附剂的利用率 。 均压步骤，对提高产品气纯度和 回收率也极为重 速度，有效的提高 ＿ 常高 ， 操作复杂，适用于大规模制氧领域。变压 ６ Ｓ ｛Ｉ 分离联合工艺 ： ） ＡＮ Ｐ ］ ￣ 早在几十年前人 要 。若想得到高纯度产 品气 ，均压时最好两端同 吸附法（ｒｓ ｒ Ｓ ｉ ｄｏｐｉ ，简称Ｐ Ａ Ｐｅ ｕｅ ｗ ｎ Ａ ｓｒｔ ｎ ｓ ｇ ｏ Ｓ） 们就开始用聚合物膜进行气体分离的研究，随后 是２ 世纪６ 年代才开始出现的技术， 与 ０ ０ 深冷法相 时均压，充压时需要采用纯的非优先吸附 气体 ， 将膜分离法开始用于空分 。技术人员研究了Ｐ Ａ Ｓ 比，具有投资小、能耗较低、操作简单的优点 ， 这二者是提高产品气纯度的有效措施。沸石分子 时 回冲以除去共吸附 膜分离工艺，发现富集塔较贫化塔大时有较好的 近年来得到了快速发展，各国科研 工作者对其研 筛制高纯Ｎ２ ，必须用纯Ｎ２ 分离妓果 ，并将Ｐ Ａ膜分离联合工艺和传统高压 ｓ 的０２ 。另外，对一些Ｐ Ａ Ｓ 空分流程而言 ，操作时 究 也 日益增 多 。 气瓶供应９ ．％氧气的成本进行了对比，发现联 ９５ 间延长 ，产品气纯度提高。 １ 变压吸附空分制氧原理 合工艺的经济价值非常高。 ３ 、变压吸附空分制氧工艺的改进 ＰＡ Ｓ 空分制氧使用的吸附剂一般为分子筛 ， ７ ） 其他一些新型工艺 ：美国专家Ｋ ｌ ｒ ｅ ｅ 提出 ｌ 由于氧气纯度和 回收率对于变压吸附空分制 特别是 ５ Ａ沸石分子筛。由于Ｎ ，０ 分 子的偶极 ２ ２ 了一 个崭新的变压吸附思路，用活塞驱动来改变 基于前面对氧 气纯度和回收率的影 矩 不 同 ，Ｎ２ 子 的偶 极 矩 大 干 ０２ 偶 极 矩 ， 吸 氧的重要性 ， 分 的 Ｓ 艺基本情况是，两 近年来相关 压力使气体分离。活塞Ｐ ＡＴ． 附剂中的阳离子与Ｎ 的作用力大于０ ，使得Ｎ２ 响因素分析 ，为了提高这两个指标 ， ２ ２ 技术人 员对变压吸附工艺过程进行了一系歹ｌ 『 的改 个汽缸分别与吸附床层两端相连 ，通过活塞的移 的平衡 吸容量高于Ｏ ，在中、低压（ ．ＭＰ ） ２ 如０ ６ ａ 动 ，周期地改变吸附床的压力，实现变压吸附。 下分子筛优吸附氮气，从而达到分离氮、氧的 目 进 。 这种单床活塞Ｐ Ａ工艺实际上是一种压力参数泵 Ｓ １ ） 采用同时进行的步骤 ：采用同时进行的步 的。然后通过压将吸附的氮气从吸附剂 中解吸出 工艺 ，它可以替代复杂的多床流程，操作简单 ， 骤。就是要使床层再生过程的步骤尽可能地同时 来，达到吸附 层的再生。 能耗低 ，产率有明显的提高。 进行 ，比如当床层完成吸附后 ，可以跟其它已完 ２ 、影响产品气纯度和回收率的因素 ４ 结语 衡量变压吸附空分制氧工艺先进性的两个重 成再生的床在产品端和进料端同时进行均压，此 随着新 型高效吸附剂的开 发和 工艺的不断 要指标是氧气的纯度和 回收率 。对变压吸附空分 外，充压、均压与逆放、均压与顺放等过程保持 完善 ，Ｐ Ａ￣氧的应用领域逐渐扩大 ， 以低能 Ｓ Ｉ ］ 制氧工艺的改进也是以提高氧 气的纯度和 回收率 同时 一致性等。这样可以缩短循环时间 ，提高装 耗 、低成书生产的低浓 度富氧 ，可 用于金属冶 为 目 ，因此首先需要探究这两个指标的影响因 置的生产能力，有效的改善了装置的性能。 标 炼 、玻璃熔炼和工业与民用锅炉等场合 ，可节能 ２ 均压过程 ：均压 步骤 在Ｐ Ａ工艺中有着 ） Ｓ 素。 １％ １％，开辟了新的节能途径；Ｐ Ａ ０一 ５ Ｓ 法可制取 重要的作用 ， 流程大致是将 已经完成吸附的床层 ２１ ．操作时对称性的影响 不同＿度的富氧产品 ，可替代空气用于各种化学 浓 多塔变压吸附的特征之 一是每一个吸附塔 顺放 出的气体用于 已完成再生床层的充压，并保 氧化工艺 ，从而可减小反应器体积，减少废气处 都经历相同的操作步骤序列，但是在任意一个时 证两床间的压力相等 ，这样 已完成 吸附床层中气 理负荷，降低化学 品的生产成本 ；小型Ｐ Ａ Ｓ 高纯 刻，每 一 个吸附塔又经历不同的步骤，理想的情 体 的较高压力就得到了充分的利用 ，既节约了能 氧生产装置可用于 Ｅ Ｊ ＃ 、医院等特殊供氧场 合。 Ｌ 况是 ，每一个吸附塔在经历相同的步骤时 ，其操 源，对提高产品氧气纯度和 回收率也有着重要的 此外 ，Ｐ Ａ法制氧工艺具有装置紧凑 、一次性投 Ｓ 作参数部是相同的，每一个吸附塔的分离作用也 意义。 资低、 自 动化程度高等深冷法无可比拟的技术优 ３ ） 用纯度高的气体进行清冼 ：在一般的Ｐ Ａ Ｓ 都是相同的。要达到这个 目的，就必须做到每个 势。总之 ，大型Ｐ Ａ空分制氧装置的成功运行 ， Ｓ 吸附塔的管线 、阀门以及吸附剂的填充情况都具 工艺 中，清洗气一般为吸附床层的顺放气体，这 将逐步动摇深冷法制氧的长期统治地位 。 有严格的对称性 ；从操作 上 来看 ，就要求在每个 些 气体往往是先用于均压步骤 ，床 层压力和顺放 循环中气体流率、压力和温度任每个吸附塔中都 气纯度都有不同程度的降低 ，清洗气中带有的部 是 对称 的 ，即所谓 的 “ 操作对称性 ”。在实际 中，系统的仟何扰动 ，如温度 、压力等的细微变 动，都可能会打破原有的平衡状态，导致不对称 性操作，各塔不再在相同的变压条件 Ｆ 操作，或
变压吸附制氧与传统深冷法制氧的安全性比较
变压吸附空分制氧始创于 ２ ０世纪 印 年代初 ， 并于 ７ ０年代 实现工业化生产。在此之前 ， 统的工业 空分 装置 大部分采 用 传 深冷法制氧。 变压吸附是通过压力的变化而使混合气体 在吸附剂 中吸附 和脱 附交替进行 的循环过程 ， 按照脱附方式的不同 ， 变压吸附空
・
２２・ ６
广 州化 工
２１ ００年 ３ 第 ８期 ８卷
变 压 吸 附 制 氧 与 传 统 深 冷 法 制 氧 的 安 全 性 比较
张丽 霞
（ 江省 安全 工程 与技 术研 究重 点 实验 室 ，浙江省 安全 生产科 学研 究所 ，浙江 浙 杭 州 ３０ １ ） １０ ２
摘 要 ： １ 年来， 近 ０ 变压吸附制氧法发展迅速， 其在氧气纯度要求不高、 规模不大的用氧场合很有优势， 被迅速普及。本文通
过比较两种 主要工业制氧方法——深冷法制氧 和真空变压 吸附制 氧法 的工 艺特 点 ， 出在一定 的用氧场合 ， 指 变压吸附制氧法在安全 性和可靠性上有着更大 的优势 。
关键 词 ： 真空变压吸附；ＰＡ 制氧； ＶＳ； 安全性
Ｃｏ ｐ ｒｓ ｎ ｏ ｅ ｕｒｔ ｅ ｗｅ ｎ Ｖａ ｕｕ ｅ ｓ ｅ Ｓ ｎ ｍ ａ ｉｏ ｆＳ ｃ ｉｙ ｂ ｔ ｅ ｃ ｍ Ｐｒ ｓｕｒ ｗｉ ｇ
ｔｅ ｅ ａ ｅ ｓ ｈ ｓ ｒａ ．
Ｋｅ ｒ ｓ：ｖ ｃ ｕ ｐ ｅ ｓ ｒ ｗｉ ｇ ａ ｓ ｒ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ａ ｕ ｍ ｒ ｓ ｕ ｅ ｓ ｎ ｄ ｏ ｉｎ；ＶＰＳ ｐ Ａ；ｏ ｙ ｅ ｘ ｇ ｎ—ｍａ ｎ ｋｉｇ；ｓ ｃ ｒｔ ｅ法发展 迅速 ， 在灵活 、 其 多变 的用 氧场合 中很有优势 ， 被迅速普及 。与传统深冷 法制氧相 比 ， 两种 制氧法各有优点 ， 但在制氧规模 小于 １０ ０ ｈ 标 准状态下 ） ５０ ｍ ／ （ 、 氧气纯度要求不高 的场合 ， 电炉 炼钢 、 如 有色金 属冶炼 、 璃加 玻 工、 甲醇 生产 、 碳黑生产 、 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 、 医疗和军事等诸多领域 ， 变压吸 附
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变压吸附法制氧
变压吸附法（Pressure Swing Adsorption, PSA）是一种常见的制氧方法，通过利用吸附剂对气体分子的选择性吸附来实现气体的分离和浓缩。
在制氧过程中，变压吸附法已被广泛应用，具有高效、节能、环保等优点。
变压吸附法制氧的基本原理是利用吸附剂对气体分子的亲和力差异进行分离。
一般来说，吸附剂是一种多孔材料，具有高度发达的孔结构。
当气体通过吸附剂时，根据气体分子与吸附剂之间相互作用力的大小不同，气体分子会以不同的速率被吸附。
通过调节吸附剂的压力和温度，可以实现对不同气体分子的选择性吸附和解吸，从而实现气体的分离和纯化。
制氧过程中，变压吸附法通常包括两个主要步骤：吸附和解吸。
吸附过程是将气体经过吸附剂床，其中富含氧气分子被吸附，而其他气体分子被忽略。
解吸过程是通过降低吸附剂的压力和提高温度，使吸附剂释放出吸附的氧气分子，以实现氧气的纯化和浓缩。
实际的变压吸附法制氧系统通常由两个吸附塔组成，其中一个塔吸附氧气，另一个塔解吸和再生。
在吸附塔中，气体通常从底部进入，并通过吸附剂床向上流动，直至达到顶部。
当一个吸附塔饱和后，需要通过改变压力和温度来实现吸附剂的再生。
这时，另一个吸附塔开始吸附氧气，而饱和的吸附塔则释放氧气并进行再生，以确保
系统的连续运行。
在变压吸附法制氧过程中，吸附剂的选择至关重要。
一般来说，选择的吸附剂应具有高的氧气吸附容量和选择性，以确保高效的氧气分离和纯化。
常用的吸附剂包括活性碳、分子筛等。
变压吸附法制氧具有许多优点。
首先，它能够高效地分离氧气，达到高纯度和高浓度的氧气。
其次，与传统的制氧方法相比，变压吸附法能够节约能源，减少能源消耗和生产成本。
此外，由于不需要使用液体氮等冷却剂，变压吸附法还具有环保的特点。
然而，变压吸附法制氧也存在一些限制。
首先，吸附过程中产生的废气需要进行处理，以避免对环境造成污染。
其次，制氧设备的建设和维护成本较高，需要投入较大的资金和人力资源。
此外，制氧设备的稳定性和可靠性也是一个需要考虑的问题。
变压吸附法制氧是一种高效、节能、环保的制氧方法。
通过合理选择吸附剂和优化系统参数，可以实现高纯度、高浓度的氧气生产。
随着科技的不断进步，相信变压吸附法制氧技术将在未来得到更广泛的应用和发展。