变压吸附制氧技术现状.pdf
11页1、 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 洲气体分娜 变压吸附制氧技术现状 刘世合 内容提要文章简要阐述了国内外变压吸附制氧技术的发展概况 , 重点介绍了 亡 型分子筛 , 变 压吸附制氧工 艺和配套机组的 国内外技术现状 。 关健词变压吸附制氧现状 变压吸附空气分离作为深冷空气分离设备 的补充 , 在黑色 、有色冶金、化工、造纸、玻璃、水 处理等工业部门得到广泛应用 。 在氧气纯度要求 不高 , 装置规模不大的场合 , 变压吸附制氧具有 负荷调节范围大 , 起动快 , 操作简便 , 电耗低等特 点 , 同深冷空分设备比较 , 具有明显的技术经济 优势 。 十多年来 , 变压吸附制氧技术得到了快速 发展和进步 , 为了全面客观地反映变压吸附制氧 技术的现状 , 本文在相关技术参数描述中引用了 部分内部资料 , 仅供参考 。 一 、 发展概况 变压吸附技术源于二十世纪六十年代 , 年前后 , 美国联合碳化物公司首次实现变压吸附 制氧技术工业化 , 采用常压解吸的三
2、床或四床 工艺 。 七十年代中期 , 真空解吸变压吸附制 氧工艺被提出 , 使得装置规模 、制氧 电耗等技术 经济指标空前提高 。 以 日本为例 , 年 , 以 引进 、 真空解吸变压吸附制氧专利为基 础 , 受当时钢铁工业快速发展的刺激 , 出现了昭 和电工 、制铁化学、 日本酸素 、三菱重工等一批制 造商 。 截至二十世纪九十年代末 , 采用 、 、 型分子筛的制氧装置占据了市 场的主导地位 。 其技术特点是 采用三个轴向流 立式或卧式吸附器 , 氧气纯度 , 装置规 模如 , 制氧电耗 。 国内较 多文章引 用了日本三菱重工 的涌的 制氧装置 , 据了解 , 它是两套氧气纯度 的制氧装置 , 吸附器直径 , 高 , 共 台 , 用于铜冶炼 。 根据当时的技术水平 , 单套达到 帐是困难的 。 年 , 美国公司采 用分子筛的呱制氧装置在加拿 大投人运行 , 标志着变压吸附制氧技术进人了新 的发展期 。 目前 , 、 型分子筛的 制氧装置趋于淘汰 , 采用型分子筛的 制氧设备占据市场的主导地位 。其特点是 采用两个轴向流或径向流吸附器 , 氧气纯度 , 装置最大规模 侧 一日 力 ,
3、 制氧电耗 一 勺 。 以下均以纯氧的综合电耗 表示 我国变压吸附制氧技术起步于七十年代 , 陕 西化肥研究所 、西南化工研究院等单位相继开展 了变压吸附制氧技术的试验研究 , 并建立了中试 装置 。 受当时技术条件的限制 , 未能实现工业化 。 八十年代是我国变压吸附制氧技术研发的低潮 期 。 此时 , 受原机械部指令性计划的安排 , 四川空 分厂开始制氧装置的研制 , 并列人国 家 “六五”科技攻关项 目。 年 , 项目通过国家 鉴定和验收 。 年 , 四川空分厂制造的国内首 台制氧装置 , 在重庆投人运行 。 八十年代中期 , 天津军事卫生装备研究所的 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 粉制氧装置投放市场 。 江麓机械厂 、予新 机械厂分别从美国科罗拉多州高山医疗设备公司 和印第安纳洲制冷公司引进散件组装医用巧 制氧机 , 由于当时国内市场尚不成熟 , 以及价格过 高等因素的影响 , 其产品最终退出中国市场 。 九十年代初期 , 我国变压吸附制氧技术
4、迅速 提高 , 出现了四川空分厂 、西南化工研究所、华西 化工研究所 、 昆山锦沪机械设备公司等一批变压 吸附制氧设备制造商 。 此间的产品 , 采用 、 分子筛的三床或四床工艺 , 装置规 模 盛 狐 , 氧气纯度 一 , 制氧 电耗 日勺 , 产品质量不稳定 , 故障率高 。 年华西化工研究所生产的粉巧 制氧装置在贵阳钢厂投人运行 。 这是国内采 用分子筛制造的最大的制氧装置 。 年北京大学化学院开始分子筛的 研制 。 年在实验室条件下成功研制出 分子筛样品 。 以刃年北大先锋科技有限公司 分子筛生产线投产 , 并批量生产分子筛产 口 口口 。 年以后 , 我国变压吸附制氧技术取得 了长足进步 , 与国外的技术差距逐步缩小 , 微型 医用 制氧机性能可靠 , 价格低廉 , 形成了一 定的生产规模 , 部分中小型和部分大中型 制氧装置已达到或接近国外同类产品的先 进水平 。 目前 , 我国 、 和分子筛并 用 , 大多数制造商沿用 、 分子筛 , 生产中 小型的制氧装置 , 个别制造商采用分 子筛 。 二 、 吸附剂 、 分子筛 分子筛实质上是一种晶状铝硅酸盐 , 其原子 按一定的形
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