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1、《气体分离》"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!常温空分制氧技术及应用!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"四川空分设备（集团）有限责任公司潘广通摘要：本文主要就常温空分制氧的变压吸附技术和膜分离技术的原理、技术特点等方面作了简要的介绍，同时对于采用变压吸附和膜分离方法制取氧气在工业和民用领域的应用作了概略性描述。关键词：氧气变压吸附膜分离应用33采用低温精馏生产纯净氧气和氮气是近百的有0.2Nm/h到5000Nm/h,纯度为90%到99.5%。年来传统的气体分离方法,此外在应用市场上还小
2、产量制氧装置通常用作医院临床用氧、保健用存在几种非低温空气分离工艺,如变压吸附(或氧、水产养殖、焊接切割等场合;大规模的制氧装此类工艺的变形——真空变压吸附),膜分离技置通常用作有色和黑色金属冶炼,污水处理和纸术等等。在一定的条件下,这些分离工艺相对于浆漂白等用途。采用PSA/VPSA工艺制取的氧气浓传统的低温精馏分离工艺或液体供应是具有经度通常为90%到95%,而99.5%纯度的氧气只可能济优势的。但对于选择何种分离工艺需要考虑多采用两级分离才可实现,并且通常为小规模装个因素,比如运行能耗价格、有无峰值用气需求、置。其分离工艺为:先用PSA工艺制取
3、95%以上纯产品纯度要求、操作维护费用、安装建设周期等度的氧气(其余的组分几乎全部是氩),然后进到等。但对于需要液体氧气产品的用户当然离不开一组装有碳分子吸附剂的PSA提纯系统,工作压深冷低温空分装置。力通常不低于6bar.A。其吸附的步骤时间一般较一、常温空分制氧方式短,富氧空气进入CMS吸附床后,富氧空气中的氧常温空分制氧的方法最常见的有:变压吸附气组分被CMS吸附剂吸附,对部分从CMS吸附器和膜分离。顺放出的富氧气回收并进到前级的ZMS吸附器。变压吸附氧气分离技术完成吸附步骤后并经短暂停留,最后通过真空解变压吸附或真空变压吸附制氧采用沸石分吸得
4、到99%以上纯度的氧气产品,该工艺过程是子筛作为吸附剂,在加压条件下选择吸附空气中最简单的SKASTROM循环过程。收率可达60%左的氮气,很少被吸附的氧气被汇集成为产品氧右。解吸出来的氧气产品通常需经增压后使用。气。变压吸附制氧装置通常由两只或两只以上内采用此方法制取的高纯氧气,单位能耗一般高于3装制氧吸附剂的吸附器组成。当其中一只吸附器2Kwh/Nm氧气。此外,笔者还接触过一种膜分离接近吸附饱和时,在程序控制器的作用下,原料提纯氧气的装置,利用空气中氩气和氧气在分离空气转而进到另一只完成再生的吸附器继续吸膜中的渗透速率差异,氩气首先透过膜纤维管附
5、。完成吸附步骤的吸附器通过释放器内压力到壁,很少渗透的氧气作为浓缩后的产品气。该分环境大气或进一步抽真空实现吸附剂再生。每只离方法对前级的氧气纯度敏感性不大,前级93%吸附器交替轮流吸附、均压、泄压、清洗等步骤,纯度氧气由PSA制取,但获得的氧气最高浓度在从而实现连续制取氧气。97%~98%,并且氧气损失较大,不利于工业化应变压吸附制氧装置的产品规模,市场上可见用,这还有待于进一步提高膜材料对于氧/氩选择182006.No.3《气体分离》性渗透速率差异。空分装置制氧规模和能耗示于对实现工艺目标选择适宜的吸附剂种类、吸附剂图一。用量以及吸附剂装填分层的
6、先后顺序,然后围绕确定的吸附剂组织恰当的工艺流程,最后按照流程要求选择相应的外围配套设备。所以说,所有的吸附分离工艺的展开,吸附剂选择是关键。吸附剂的一些通常性能参数需要纳入吸附器设计计算之中去。这些参数事实上从不加以预测,但必须真实有效。而作为变压吸附常温空分装置的设计制造单位通常不可能对吸附剂的性能参数进行测试评定,只可能依靠吸附剂供应厂商提供的吸附剂性能参数加以应用。而事实上,虽然供应商提供的图表有时是有效的,但也不是常常可以保证用于吸附器设计的有效性。在这种情况下,只可能对吸附剂性能参数进行测定和验图一氧气生产和能耗证(尤其是多组分气体分离,
7、如变压吸附制氢等)。所需要的特性参数包括:密度,空隙率,等温二、变压吸附制氧装置设计要点：线(或别的平衡数据),吸附动力学特性以及固定常温空分装置的设计方法,常常是半经验的床动力学特性。这些因素均密切地包含于吸附器设计方法,它只需要利用相对简单的模型和最少模型中。此外,虽然不是一个严格参数的成本费的数据,就可以在较短的时间内获得近似的设计用也应当是设计时需要考虑的重要因素。结果。通过恰当的设计,很多假设可被视为有效通常,吸附剂供应商提供的密度一般是一个的。为了获得特定的结论,巨大数量的分析可常粗略值或者是一个正常值范围。大多数吸附剂厂常帮助挑选出正确
8、结果。例如,最简单的模型假商仅提供附加的普通性能参数,如果潜在的销售设是等温条件,另一方面,如果应用中包含显
