我國變壓吸附制氧技術(shù)現(xiàn)狀
通過不斷地技術(shù)更新和研究開發(fā),我國變壓吸附制氧技術(shù)日新月異,發(fā)展迅速,與世界先進(jìn)水平之間的差距正在不斷縮小。但從整體水平上看,我國在很多方面與水平仍有一定的差距。2、制氧成本低:以空氣為原料,無須任何添加劑,無殘渣和污染排放,耗電星小。如在新型的吸附劑的研究,吸附流程的改進(jìn),理論分析研究和數(shù)學(xué)模型的建立,質(zhì)量監(jiān)控與自動化控制等許多方面。
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PSA法能夠生產(chǎn)純度80%~95%的氧氣,制氧電耗一般在0.32kWh/Nm3~0.37kWh/Nm3,吸附壓力高于大氣壓,一般在30kPa~100kPa,流程簡單,常溫下工作,自動化水平高,可實現(xiàn)無人化管理,特別是安全性好。在真空解吸流程中,裝置操作壓力低,容器等不受壓力容器規(guī)范控制。由于散熱性能好,散熱性能好的工業(yè)制氧機一般采用金屬材料散熱風(fēng)扇,風(fēng)機葉片厚度可達(dá)38mm,這能保證散熱效果好,不會因加熱而停止。變壓吸附工藝按吸附器的數(shù)量,分為單塔流程、兩塔流程、三塔流程和五塔流程等。五塔流程的變壓吸附法為常用,就是用5個吸附床、4臺鼓風(fēng)機和2臺真空泵,整個周期中保持2個床在吸附和抽真空,解決了大規(guī)模產(chǎn)氧的技術(shù)問題 。
變壓吸附(Pressure Swing Adsorption.簡稱PSA),是一種新型氣體吸附分離技術(shù),它有如下優(yōu)點:產(chǎn)品純度高;工業(yè)制氧機分子篩吸附率高,出氧率高達(dá)93-99%,是工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域佳選擇。一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,產(chǎn)品純度高;設(shè)備簡單,操作、維護(hù)簡便;連續(xù)循環(huán)操作,可完全達(dá)到自動化。因此,當(dāng)這種新技術(shù)問世后,就受到各國工業(yè)界的關(guān)注,競相開發(fā)和研究,發(fā)展迅速,并日益成熟。

四十多年來變壓吸附空分制氧技術(shù)的研究進(jìn)展主要表現(xiàn)在兩個方面:一是空分制氧吸附劑和其吸附理論的研究方面,二是空分制氧工藝循環(huán)過程的研究方面(Sircar,1994;Ruthven.Farooq&Knaebel, 1994)。國內(nèi)對這項技術(shù)的研究盡管起步較早,然而在較長的一段時間內(nèi)發(fā)展相對較緩。五塔流程的變壓吸附法為常用,就是用5個吸附床、4臺鼓風(fēng)機和2臺真空泵,整個周期中保持2個床在吸附和抽真空,解決了大規(guī)模產(chǎn)氧的技術(shù)問題。直至進(jìn)入九十年代以來,變壓吸附制氧設(shè)備的優(yōu)越性才逐漸被國人認(rèn)可,近幾年各種流程的設(shè)備相繼投產(chǎn)為各行各業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。