變壓吸附原理如果溫度不變,在加壓的情況下吸附,用減壓(抽真空)或常壓解圖1 等溫吸附曲線吸的方法,稱為變壓吸附。可見,變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的。變壓吸附操作由于吸附劑的熱導(dǎo)率較小,吸附熱和解吸熱所引起的吸附劑床層溫度變化不大,故可將其看成等溫過程,它的工況近似地沿著常溫吸附等溫線進(jìn)行,在較高壓力(P2)下吸附,在較低壓力(P1)下解吸。變壓吸附既然沿著吸附等溫線進(jìn)行,從靜態(tài)吸附平衡來看,吸附等溫線的斜率對(duì)它的是影響很大的,在溫度不變的情況下,壓力和吸附量之間的關(guān)系,如圖1所示,圖中PH表示吸附壓力,PL表示解吸(減壓后)壓力,這時(shí)PH與PL所應(yīng)的吸附量的差,實(shí)質(zhì)上是有效吸附量,以Ve表示之。-----------------------------------。顯然,直線型吸附等溫線的有效吸附量比曲線型(Langmuir型)的要來得大。

對(duì)于實(shí)際的分離過程,還必須考慮空氣中其他微量組分。二氧化碳和水在通常的吸附劑上的吸附能力一般比氮和氧都大得多,可在吸附床內(nèi)填加合適的吸附劑(或利用制氧吸附劑本身)使其被吸附清除。
制氧裝置所需要的吸附塔數(shù)目取決于制氧規(guī)模、吸附劑性能和工藝設(shè)計(jì)思路,操作時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)性相對(duì)更好一些,但設(shè)備投資較高。目前的趨勢(shì)是:使用制氧吸附劑盡量減少吸附塔數(shù)量并采用短操作周期,以提高裝置的效率并盡可能節(jié)約投資。
環(huán)境空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮增壓后,經(jīng)冷除水過濾器凈化(除水、除塵),進(jìn)入兩只裝有沸石分子篩的吸附塔組成的變壓吸附裝置;2、分子篩式制氧機(jī)-種先進(jìn)的氣體分離技術(shù),物理方法直接從空氣中提取氧氣,即制即用,新鮮自然,制氧壓力為0。壓縮空氣由下至經(jīng)吸附塔的過程中,空氣中氮、二氧化碳、水蒸氣等在分子篩表面被吸附,未被吸附的氧在吸附塔頂部聚集作為產(chǎn)品氣流出進(jìn)入氧氣緩沖罐,經(jīng)計(jì)量和純度檢測(cè)合格后送用戶使用。經(jīng)大約一分鐘時(shí)間后,只吸附塔中的分子篩吸附劑被所吸附的氮分子吸附飽和,需進(jìn)行再生,以便為下次吸附做準(zhǔn)備。此時(shí)壓縮空氣轉(zhuǎn)而進(jìn)到第二只再生好的吸附塔繼續(xù)吸附;再生是通過吸附塔停止吸附步驟,將吸附塔內(nèi)的壓力泄放到環(huán)境大氣壓來實(shí)現(xiàn)的。兩只吸附塔交替進(jìn)行吸附和再生,從而實(shí)現(xiàn)氧氣的連續(xù)生產(chǎn)。