VPSA制氧機(jī)

　　一、工作原理

　　空氣中的主要成分是氮和氧，利用環(huán)境溫度下，空氣中的氮氣和氧氣在沸石分子篩(ZMS)上的吸附性能不同(氧氣能通過而氮氣被吸附)，設(shè)計適當(dāng)?shù)墓に囘^程，而使氮和氧分離得到氧氣。氮氣在沸石分子篩上的吸附能力比氧氣強(qiáng)(氮與分子篩表面離子的作用力強(qiáng))，當(dāng)空氣在加壓狀態(tài)下通過裝有沸石分子篩吸附劑的吸附床時，氮氣被分子篩吸附，氧氣因吸附較少，在氣相中得到富集并流出吸附床，使氧氣和氮氣分離獲得氧氣。當(dāng)分子篩吸附氮氣至飽和后，停止通空氣并降低吸附床的壓力，分子篩吸附的氮氣變解析出來，分子篩得到再生并可重復(fù)使用。兩個以上的吸附床輪流切換工作，便可連續(xù)生產(chǎn)出氧氣。

　　氧氣和氮氣的沸點接近，兩者很難分離，一起在氣象得到富集。因此變壓吸附制氧裝置通常只能獲得90-95%的氧氣(氧的極陰濃度為95.6%，其余為氬氣)又稱富氧。與深冷空分裝置相比，后者能制成99.5%以上濃度的氧氣。

　　二、裝置工藝

　　變壓吸附空分制氧裝置的吸附床必須包含兩個操作步驟;吸附和解析。為了連續(xù)獲得產(chǎn)品氣，通常在制氧裝置中都裝置兩個以上的吸附床，并且從能耗和穩(wěn)定性的角度出發(fā)，另外設(shè)置一些必要的輔助步驟。每個吸附床一般都要經(jīng)歷吸附、放壓、抽空或減壓再生、沖洗置換和均壓升壓等步驟，周期性的重復(fù)操作。在同一時間，各個吸附床則分別處于不同操作步驟，在PLC控制下定時切換，使幾個吸附床協(xié)調(diào)操作，在實踐步伐上則相互錯開，使變壓吸附裝置能平穩(wěn)運(yùn)行，連續(xù)獲得產(chǎn)品氣。對于實際的分離過程，還必須考慮空氣中其他微量組分。二氧化碳和