制氧机的发展过程
变压吸附分离技术被发明以来，广泛地应用于气体混合物的分离精制。 首先，1958 年，Skarstorm 申请专利并应用此技术分离空气。同时，Gerin de Montgareuil 和Domine 也在法国申请专利。两者的差别是，Skarstorm 循环在床层吸附饱和后，用部分低压的轻产品组分冲洗解吸，而Gerin-Domine 循环采用抽真空的办法解吸。 1960 年大型变压吸附法空气分离的工业化装置建成。 1961 年用变压吸附分离工艺从石脑油中回收高纯度的正构烷溶剂，并命名为Isosiv 过程，1964年完善了从煤油馏分中回收正构烷烃的工艺。 1966 年利用变压吸附技术提氢的四塔流程装置建成，20 世纪70 年代后采用四塔以上的多塔操作，并向大规模、大型化发展。 1970 年又建成分离和回收氧的工业化装置，用于环保工业污水处理生化的需要。同时被广泛用于从石脑油中提取正构烷烃，再经异构化，将异构化产物加入汽油馏分中，以提高其辛烷的Hysomer过程。 1975 年试制成医用富氧浓缩器，1976 年开发了用碳分子筛变压吸附制氮的工艺并工业化，随后采用5A沸石分子筛抽真空制氮工艺。到1983年德国推出性能优良的制氮用碳分子筛。到1979年为止，约有一半的空气干燥器采用Skarstrom 的变压吸附工艺。变压吸附用于空气或工业气体的干燥比变温吸附更为有效。1980年开发了快速变压吸附工艺（又称为参数泵变压吸附）。 从20 世纪90年代起，由于电能紧张，变压吸附制氧又在炼钢等领域占有了一席之地。 2-2-1 我国对变压吸附制氧技术的研究 我国对变压吸附制氧技术的开发起步较早，从1966年开始研究沸石分子筛分离空气制氧技术；20世纪70年代PSA分离空气制氧在钢铁、冶炼和玻璃窑等工业领域已经得到了广泛的应用。20多年来，由于技术力量分散，相互之间缺少联络，我国的变压吸附制氧技术发展缓慢，同国外的差距越来越大。20世纪70年代是我国PSA分离空气制氧技术发展的鼎盛时期，全国有十几个单位相继开展了变压吸附制氧技术的实验研究，建立了数套工业试验设备。这个时期开发的变压吸附制氧设备的共同点有以下几个方面： （1）大多采用高于大气压吸附、常压解吸流程，吸附塔有两个到四个； （2）空气进入吸附塔前，经过脱水预处理； （3）设备可靠性差，不能连续稳定运行，导致大部分设备报废； （4）技术、经济指标落后。 20世纪80年代，原来从事变压吸附制踝氨秆兄频ノ坏目?⑾钅肯嗉讨兄梗?夜?溲刮?街蒲跫际醯目?⒃俅谓?氲凸取 1995年，昆山锦沪机械有限公司在河南洛阳钢铁厂建成VPSAO 1000Nm3/h制氧机，标志着变压吸附在我国正式进入工业领域，也标志着变压吸附在我国进入高速发展时期。 20世纪90年代是我国变压吸附制氧技术突飞猛进向前发展的时期，变压吸附制氧技术逐渐成熟，有些产品的综合技术经济指标已经接近国外先进水平。多年的实践表明，我国变压吸附制氧技术已经走出实验室步入实用化阶段。在近十年内，通过不断地技术更新和研究开发，我国变压吸附制氧技术日新月异，发展迅速，与世界先进水平之间的差距正在不断缩小。但从整体水平上看，我国在很多方面与国际先进水平仍有一定的差距。如在新型高性能的吸附剂的研究，吸附流程的改进，理论分析研究和数学模型的建立，质量监控与自动化控制等许多方面。 分子筛变压吸附气体分离和提纯技术是利用分子筛、依靠压力的变化来实现吸附和再生，其再生速度快、能耗低、属于节能型气体分离技术，特别符合在能源短缺的情况下其低品质资源的开发利用的世界潮流。分子筛变压吸附原理的制氧机仅仅利用空气就可以生产纯度在90一95%的氧气，并且其制氧机工艺流程简单、安全、投资少、能耗比较低，因此在中小规模的需要富氧的地方，如近年来各级医院的中心供氧系统的氧气气源愈来愈多的选用制氧机产氧，这类设备均采用分子筛变压吸附气体分离和提纯技术获取低成本的氧气。 PSA制氧装置： 原料空气经空气压缩机增压后，空气预处理系统除去油、尘埃等固体杂质及大部分的气态水,进入装有沸石分子筛（ZMS）的吸附塔，空气中的氮气、二氧化碳、水蒸气被吸附剂选择吸附，氧气则穿过吸附塔，氧作为产品气体输出。当吸附塔内吸附剂接近吸附饱和时，压缩空气进入另一只已再生后的吸附塔继续吸附，吸附饱和的吸附塔则通过向大气排气泄压，并引入部分产品氧气对吸附剂床层清洗，使吸附饱和的吸附剂解吸再生，为下次吸附做准备。吸附塔在PLC或DCS系统的控制下循环切换完成连续产氧。氧气经仪表分析计量送用户使用。 VPSA/VSA制氧 在环境温度下，原料空气经过滤器净化进入鼓风机增压，通过空气温度调节系统冷却并维持在某恒定温度进人装有沸石分子筛吸附剂的吸附塔，空气中的水分，二氧化碳和氮气等被吸附剂吸附，不被吸附的氧气在吸附塔富集并作为产品气送入氧气产品缓冲罐，经计量分析台格后送用户使用。 真空解吸 VPSA 制氧机主要原理与变压吸附制氧机原理基本是一样的，不同之处在于分子筛的解吸再生使用了一套抽真空系统。
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