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PSA變壓吸附制氧的工作原理是什么

發布時間:2021-06-11      點擊次數:626
  氧氣作為空氣中含量豐富的氣體,取之不竭,用之不盡。它無色、無味,透明,維持生命。氧氣(O2)在空氣中的含量為20.9476%(空氣中各種氣體的容積組分為:N2:78.084%、O2:20.9476%、氬氣:0.9364%、CO2:0.0314%、其它還有H2、CH4、O3、SO2、NO2等,但含量極少),分子量為32,沸點:-183℃。
 
  變壓吸附制氧機是以沸石分子篩為吸附劑,利用加壓吸附,降壓解吸的原理從空氣中吸附和釋放氮氣,從而分離出氧氣的自動化設備。沸石分子篩是一種經過特殊的孔型處理工藝加工而成的,表面和內部布滿微孔的球形顆粒吸附劑呈白色。其孔型特性使其能夠實現O2、N2的動力學分離。沸石分子篩對O2、N2的分離作用是基于這兩種氣體的動力學直徑的微小差別,N2分子在沸石分子篩的微孔中有較快的擴散速率,O2分子擴散速率慢。壓縮空氣中的水和CO2的擴散同氮相差不大。最終從吸附塔富集出來的是氧氣分子。
 
  變壓吸附原理正是利用沸石分子篩的選擇吸附特性,采用加壓吸附,減壓解吸的循環周期,使壓縮空氣交替進入吸附塔來實現空氣分離,從而連續產出高純度的產品氧氣。
 
  空氣經空壓機壓縮后,經過除塵、除油、干燥后,進入空氣儲氣罐,經過空氣進氣閥、左進氣閥進入左吸附塔,塔壓力升高,壓縮空氣中的氮分子被沸石分子篩吸附,未吸附的氧氣穿過吸附床,經過左產氣閥、氧氣產氣閥進入氧氣儲罐,這個過程稱之為左吸,持續時間為六十秒左右。左吸過程結束后,左吸附塔與右吸附塔通過均壓閥連通,使兩塔壓力達到均衡,這個過程稱之為均壓,持續時間為3~5秒。均壓結束后,壓縮空氣經過空氣進氣閥、右進氣閥進入氧氣儲罐,這個過程稱之為右吸,持續時間為六十秒左右。同時左吸附塔中沸石分子篩吸附的氧氣通過左排氣閥降壓釋放回大氣當中,此過程稱之為解吸。反之左塔吸附時右塔同時也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氮氣完全排放到大氣中,氧氣通過一個常開的反吹閥掃正在解吸的吸附塔,反塔內的氧氣吹出吸附塔。這個過程稱之為反吹,它與解吸是同時進行的。右吸結束后,進入均壓過程,再切換到左吸過程,一直循環進行下去。
 
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